2 納米技術(shù)在空氣過濾材料的應(yīng)用與研究

納米技術(shù)主要的表現(xiàn)形式為納米纖維和納米微粒。其中納米纖維的比表面積大．其所構(gòu)成的纖維氈孔隙率高，且內(nèi)部孔隙連通性好，容易與納米級粒子結(jié)合，非常適合用作過濾分離材料；而當(dāng)一維納米顆粒大小達(dá)到納米級(0.1nm~l00nm)時(shí)，其各種性質(zhì)(如機(jī)械強(qiáng)度、磁、光、聲、熱等)都將發(fā)生變化，并具有輻射、吸收、吸附等許多新性能，可以有效的提高過濾作用的效率。

2.1 納米纖維在空氣過濾材料的應(yīng)用與研究

靜電紡絲技術(shù)是目前制備納米纖維最重要的基本方法。利用靜電紡絲方法能夠得到直徑為幾十或幾百納米的納米級纖維，形成的纖維氈重量輕、滲透性好、

比表面積大、孔隙率高、內(nèi)部孔隙的連通性好、容易與納米級的化學(xué)物質(zhì)或功能性物質(zhì)相結(jié)合，很適合用作過濾材料。

由于納米纖維具有較大的比表面積，所以增加了空氣中懸浮微小顆粒在其表面沉積的概率，從而提高了其除塵的效率。與傳統(tǒng)纖維相比較，電紡納米纖維具有纖維直徑小、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)，空氣過濾過程中在同樣氣壓損失的情況下，電紡納米纖維對于顆粒過濾的直接攔截效應(yīng)和慣性沖擊效應(yīng)更為顯著，有利于提高薄膜的過濾效率。電紡納米纖維在空氣顆粒過濾中的優(yōu)勢，使其將逐步取代傳統(tǒng)纖維薄膜應(yīng)用于各種高效空氣過濾裝置中，因此電紡納米纖維在空氣過濾應(yīng)用中的巨大潛力吸引了越來越多的關(guān)注。

殼聚糖作為天然可降解生物材料，因其特有的生物相容性和降解性，一直以來都是研究的重點(diǎn)，大量報(bào)道介紹了殼聚糖的混紡，如殼聚糖／聚乙烯醇(CS／PVA)、殼聚糖／聚氧化乙烯(CS／PE0)、殼聚糖／絲素(CS／SF)等，都成功紡制出了具有穩(wěn)定細(xì)度和一定抗菌效果的功能性纖維。 ．

王晗等人采用靜電紡絲的方法，制造出不同直徑的納米纖維薄膜。低風(fēng)速下進(jìn)行空氣過濾實(shí)驗(yàn)，建立初步分析模型，分析了纖維直徑和過濾性能間的關(guān)系。

Kim等人在聚碳酸酯／氯仿溶液中添加芐基三乙基氯化銨，靜電紡絲得到纖維直徑為1.0～8.1微米的纖維氈，進(jìn)行革蘭氏陰性、陽性菌和克雷伯氏菌的抗菌測試。發(fā)現(xiàn)18h后細(xì)菌減少了99.9％，與商品HEPA材料相比，該抗菌纖維過濾材料具有更高的過濾效率。

納米纖維的加入使得空氣過濾材料的過濾效率有了大幅度的提高，由于納米纖維直徑以及纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)等因素，對于纖維薄膜空氣過濾效果的影響機(jī)制日前已經(jīng)處于了深入探索研究階段。因此，如果納米纖維用于空氣過濾薄膜實(shí)際操作過程中遇到的問題以及濾料附加功能性整理相關(guān)問題能夠得以解決，將使納米纖維在過濾工業(yè)中發(fā)揮更大的作用。