聚酰亞胺納米纖維耐高溫復(fù)合濾材的制備及其性能

劉百荷,韓鵬舉，于 博，鄭歡璃，邵偉力，李 想，劉 凡

(中原工學(xué)院 紡織服裝產(chǎn)業(yè)研究院，河南 鄭州 450007)

0 引 言

隨著工業(yè)化的飛速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題引起了廣泛關(guān)注。特別是，工廠排放的高溫廢氣(包括硫氧化物、氮氧化物和較小尺度的顆粒物等)是大氣污染物的主要來(lái)源[1-3]，這些污染物高溫且有毒性，尤其是低尺度顆粒物被人體吸入后可以穿透毛細(xì)血管和肺氣泡，給人體健康帶來(lái)很大危害[4-9]。高溫空氣過(guò)濾材料可以對(duì)該類顆粒污染物進(jìn)行攔截，減輕環(huán)保壓力[5]。但是傳統(tǒng)的高溫空氣過(guò)濾材料與制作工藝比較滯后，導(dǎo)致目前市面上高溫過(guò)濾產(chǎn)品難以滿足日益嚴(yán)格的高溫過(guò)濾需求[8]。

目前高溫過(guò)濾產(chǎn)品主要形式為針刺氈過(guò)濾袋，材料一般選擇聚苯硫醚、聚酰亞胺、芳砜綸等[5，10]。針刺工藝制備的過(guò)濾材料孔隙多為幾微米甚至幾十微米，對(duì)低尺度顆粒物，尤其是對(duì)PM0.3～10這一范圍的高溫顆粒污染物過(guò)濾效果不佳，難以滿足環(huán)保過(guò)濾精度[7]。納米纖維膜材料具有孔徑小(150～500 nm)、孔隙率高和比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的空氣過(guò)濾材料[6]，近年來(lái)已逐漸應(yīng)用于高精度空氣過(guò)濾領(lǐng)域[9-11]。另外，工業(yè)所排放的高溫廢氣雖經(jīng)過(guò)降溫處理，但排放溫度仍高達(dá)200～250 ℃，而常見(jiàn)的高溫過(guò)濾材料由于材料的混雜選取，連續(xù)工作使用溫度一般不超過(guò)220 ℃，無(wú)法滿足高溫過(guò)濾生產(chǎn)需要[3，10]。聚酰亞胺是大分子主鏈上含有酰亞胺環(huán)的一類高分子聚合物，穩(wěn)定的閉環(huán)結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)良的耐高溫性能[11-13]?！?br>