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对位芳纶纳米纤维/熔喷非织造复合过滤材料的制备及性能研究

2021-07-28刘嘉炜张旭东

产业用纺织品 2021年4期

燕 芮 刘嘉炜 张旭东 黄 晨

1.东华大学纺织学院,上海 201620;2.江苏东方滤袋股份有限公司,江苏 阜宁 224400

对位芳纶,即聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维,泛指分子链上85%以上的酰胺基团与两个苯环基团直接连接的线性高分子聚合物[1]。对位芳纶内部分子平行堆砌,链段排列整齐,沿轴向呈伸直棒状,取向度高,分子间氢键结合力强,是一种高结晶度、高取向度的高性能纤维材料。对位芳纶本体分子结构特征决定了它具有高强度、高模量、耐高温、抗腐蚀的优异性能[2],在增强材料、个体防护和高温过滤等领域都有广泛的应用。但对位芳纶的界面结合强度低,难以与其他材料相结合,从而限制了其在复合材料中的应用[3,4]。针对这一问题,学者们展开了对位芳纶原纤化的系列研究,旨在通过减小纤维的长径比提高其比表面积,从而满足不同的应用需求。如,Yang等[5]利用KOH/二甲基亚砜(DMSO)超强碱体系的去质子化作用,开发了高长径比的对位芳纶纳米纤维(ANFs),并通过层层自组装法制备出高透明度的对位芳纶纳米纤维膜,保留了对位芳纶纤维优异的力学性能和耐热性能。高性能的ANFs亦引起了学术界的广泛关注,相关研究从最初的复合增强膜扩展到了ANFs/PEO电池隔纸[6]、ANFs/PET液体过滤材料[7]、ANFs/PEF和ANFs/PES血液渗析纳米纸[8]、ANFs/RGO超级电容器复合电极[9]等。然而,目前ANFs在非织造材料中的应用研究较少,且均使用多次浸渍法来获得ANFs非织造复合材料[10]。多次浸渍法需反复操作、生产效率低,试样尺寸有限,难以满足产业化应用。……

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