當(dāng)今社會，石油是人類生存發(fā)展的重要能源，推動著各個產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。然而，人類在開采、運(yùn)輸、儲存、使用石油等一系列過程中，經(jīng)常會發(fā)生很多石油泄露，石油污染問題日趨嚴(yán)重。傳統(tǒng)的吸油材料主要對油液進(jìn)行物理吸收，但存在疏水性差、吸油倍率低、回收后不能降解而形成二次污染等缺點。而在電力、鋼鐵、水泥、冶煉、化工等行業(yè)排放產(chǎn)生大量煙氣，使得空氣污染嚴(yán)重。隨著人們對空氣質(zhì)量和生活環(huán)境要求提高，如何有效凈化空氣成為人們關(guān)注的焦點。
隨著納米技術(shù)的興起和發(fā)展，納米纖維被應(yīng)用到吸油和空氣過濾領(lǐng)域越來越廣泛。相較于微米級纖維膜， 納米纖維之間縱橫交錯，形成多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔隙率大幅提高，吸油性能和空氣過濾性能也隨之顯著升高，可以更高效地處理化工行業(yè)油污染和空氣污染等問題。為了提高纖維膜吸油倍率和空氣過濾 效率，主要研究方向在于降低纖維的細(xì)度，并提高纖維膜的孔隙率。制備納米纖維的方法，主要有溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲法。本工作天津津騰實驗設(shè)備有限公司采用自主設(shè)計的熔體微分靜電紡絲裝置進(jìn)行紡絲，通過PLA物料性質(zhì)確定紡絲溫度，并探究不同OMMT含量對PLA纖維形貌、纖維膜吸油性能、空氣過濾性能以及可降解性能的影響。得出了最佳紡絲工藝參數(shù)，實現(xiàn)了高效吸油性能以及高效空氣過濾性能纖維膜的綠色制備。
PLA/OMMT纖維膜空氣過濾性能
天津津騰對PLA/OMMT纖維膜空氣過濾性能進(jìn)行測試，為純PLA和OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的纖維膜對不同粒徑粉塵的過濾性能。相比于純PLA纖維膜，加入OMMT后制備的纖維膜空氣過濾效率明顯提高。選擇其中0.3μｍ塵埃粒子粒徑通道的測試數(shù)據(jù)，對纖維膜過濾效率進(jìn)行評價。純PLA纖維膜過濾效率僅為95.38％，而PLA/OMMT纖維膜過濾效率為99.31％，達(dá)到了歐標(biāo)EN779中高效濾膜的過濾等級H11。OMMT的加入，促進(jìn)了PLA纖維的細(xì)化，降低 了纖維膜孔徑，并提高了纖維膜的孔隙率，可捕獲粒徑 更小的塵埃粒子，進(jìn)而提升了纖維膜的空氣過濾效率。
結(jié)論
（1）加入OMMT后物料熱失重的溫度明顯上升，熱穩(wěn)定性提高。選擇均低于物料初始分解溫度的260℃為紡絲溫度。
（2）固定紡絲溫度為260℃，紡絲電壓為40KV。隨著OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，纖維直徑呈先下降后上升的趨勢，OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％時物料結(jié)晶度最低，制備的纖維最細(xì)，纖維直徑為450nm。
（3）隨著OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，纖維膜對機(jī)油的吸油倍率呈先上升后下降的趨勢，保油倍率呈先上升后穩(wěn)定的趨勢。OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的纖維膜吸油倍率為133.5g/g，是市售pp無紡布的4~5倍，保油倍率為84.2g/g，均達(dá)到最佳水平。且重復(fù)5次吸/放油過程后，仍可繼續(xù)進(jìn)行吸油，吸油倍率為初次吸油倍率的70％，重復(fù)使用性能較好。
（4）相比于純PLA纖維膜，PLA/OMMT纖維膜空氣過濾效率明顯提升。對粒徑≥0.3μｍ塵埃粒子的過濾效率，純PLA纖維膜僅為95.38％，而OMMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的纖維膜為99.31％，達(dá)到歐標(biāo)H11過濾等級。且PLA/OMMT纖維膜降解性能提高，自然條件下降解更快從而減少污染，符合工業(yè)化綠色環(huán)保要求。
