聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。

棕榈基多孔碳对电纺PET纤维膜过滤性能的影响

通过静电纺丝法制得PET/棕榈基多孔碳(PET/PACF)杂化纤维膜,并用稀碱液对其进行表面刻蚀。研究了PACF含量对孔隙率、比表面积和过滤性能的影响。结果表明,随着PACF含量的增加,其孔隙率逐渐减小;当PACF质量含量为2%时,其比表面积从11.9m^2/g提高至57.56m^2/g,且内部存在微介孔结构;对甲基橙和气溶胶的过滤性能测试结果表明,纤维膜对气溶胶的过滤效率达99.99%,刻蚀处理利于对气溶胶和甲基橙溶液的过滤,体现了其微介孔的吸附作用。

碱刻蚀对静电纺PET/棕榈基多孔碳杂化纤维膜过滤性能的影响

以PET和自制棕榈基多孔碳(PACF)为原料,通过静电纺丝法制得PET/PACF杂化纤维膜,为提高其比表面积,采用稀碱液对其进行刻蚀使PACF部分裸露于PET纤维表面。通过SEM对所得纤维膜进行表征,并用透气性测试仪和TSI8130自动滤料测试仪对其透气性和过滤性能进行测试,分析PACF含量及碱刻蚀对纤维膜的影响,结果表明:碱液刻蚀可使PACF粒子部分裸露于PET纤维表面,但随着PACF含量增加,局部可见团聚现象;随着PACF含量增加,气体透过性减弱,过滤效率逐渐提高,刻蚀后纤维膜对NaCl气溶胶的过滤效率明显优于未刻蚀纤维膜,当PACF含量为2.0%时,其过滤效率达99.95%,远高于市售过滤用熔喷无纺布。