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纳/微米纤维膜的去污性及油水分离性能研究 中文摘要 纳/微米纤维膜的去污性及油水分离性能研究 中文摘要 本课题主要通过研究静电纺纤维膜的去粉尘性能和去油污性能，综合评价纳/微 米纤维膜的去污效果。探讨了粉尘量、擦拭压力与去粉尘性能的关系，膜的厚度与纤 维直径对静电纺纤维膜去粉尘性能的影响，以及纤维膜的吸油性及油水分离效果。然 后通过共混纺丝改性静电纺 PSU 纤维膜的油水分离效果，以达到更好的去油污性， 并且具有良好的可重复使用性。 纳/微米纤维膜的去粉尘性能：选择煤粉和面粉两种粉尘模拟粉尘污物，自行设 计了去污方法及装置，探讨了粉尘量及擦拭压力对去粉尘效果的影响，然后测定纳/ 微米静电纺纤维膜的去粉尘性能，并与市场用洁净布进行对比分析。实验结果表明： 相同擦拭压力下，布置的粉尘量越多，粉尘的去除率越大；相同粉尘量时，擦拭时施 加的压力越大，粉尘的去除率越高；适当增加擦拭压力有助于提高去污效果。 从膜厚度及纤维直径两个方面分析了静电纺纤维膜的去粉尘性能。厚度越大柔软 性降低，在擦拭压力较小时，厚度大的静电纺PSU 纤维膜对粉尘的去除率明显小； 随着擦拭压力的增加，试样对粉尘的去除率都有提高；在抗弯刚度相近的条件下，静 电纺纤维膜的对粉尘的去除率比Non-woven 试样高。随着静电纺纤维直径的减小， 粉尘的残留量减少，去污效果增强，并且随着纤维直径的减小，被擦拭物表面掉绒性 明显较少，所掉毛羽长度也减小，纳米纤维膜的去粉尘效果最佳。 纳/微米纤维膜的去油污性能：将大豆油、液体石蜡、白油作为植物油、矿物油、 原油三类油的代表，通过吸油率及油水分离性综合评价其去油污效果。研究发现，静 电纺PSU 纤维膜和市场用洁净布的吸油速率均较快，放入油中1min 已经接近饱和。 静电纺纤维直径小，比表面积大，吸油率远远高于其他市场用洁净布，并且纳米级静 电纺PSU 纤维膜的吸油率大于微米级静电纺PSU 纤维膜。静电纺纤维膜的油水分离 效果明显好于市场用洁净布，纳米级静电纺纤维膜油去除率将近50%，其次是微米级 静电纺纤维膜，针织超细纤维洁净布分离效果最差，油去除率仅在5%左右。 I 中文摘要 纳/微米纤维膜的去污性及油水分离性能研究 为了提高静电纺PSU 纤维膜的油水分离性能，制备了PSU/SiO2 复合纤维膜。在 纺丝液中加入亲油疏水性纳米SiO 粉末以期通过提高纤维膜的亲油性及疏水性进一 2 步提高纤维膜的油水分离性能。研究结果表明：纳米SiO 粉末经过超声处理5min 在 2 DMF 中分散效果最佳，并且在设定的纺丝条件下，PSU 与纳米SiO 粉末的混合溶液 2 可以通过静电纺丝顺利纺制成连续均匀的纤维。PSU/SiO2 复合纤维膜的饱和吸油率 明显提高，由原来的13g/g 左右提高到28g/g 左右，对水滴的静态接触角也由纯PSU 静电纺纤维膜的107.4°增加到137.8°，油水分离效果由40%左右提高到93%左右，并 且具有较好的可重复使用。 关键词：静电纺纤维膜；去粉尘性；去油污性；油水分离改性 作 者：张光蕾 指导老师：潘志娟 II Study on decontaminability and oil-water separation properties of nano/micro-fiber membrane Abstract Study on decontaminability and