Page 70 - 《精细化工》2022年第9期

第 39 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.39, No.9
2022 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2022

功能材料
PET/CA 根须状蓬松纳米纤维复合膜的

制备及其烹饪油烟过滤性能

1
1
3
吴 婷 1,2 ，周伟涛 1,2,3* ，李 勇 ，韩 璐 ，周飞越 ，杜 姗 2,4
（1. 中原工学院 纺织服装产业研究院，河南 郑州 451191；2. 纺织行业纳米纤维纱线重点实验室，河南
郑州 451191；3. 郑州市绿色染整技术重点实验室，河南 郑州 451191；4. 河南省纺织服装协同创新中心，
河南 郑州 450007）

摘要：为有效净化烹饪油烟，采用共溶剂静电纺丝技术，通过调控聚酯（PET）和醋酸纤维素（CA）共混质量
比，制备了根须状蓬松纳米纤维复合膜。借助 SEM、接触角测试仪、热重分析仪及自动滤料测试系统对所制
备纤维膜的微观形貌、表面润湿性、热稳定性及油烟过滤性能进行了测定。结果表明，m(PET)∶m(CA)= 8∶
2 制备的纳米纤维复合膜成型良好，具有明显的根须状结构，根须直径约 100 nm、根冠直径约 300 nm；且堆积
3
蓬松，孔隙率、堆积密度分别达 93.85%±0.23%、(0.023±0.001) g/m ；与水接触角为 154.0°±0.5°，与油接触到油
完全吸收仅需 2 s，具有特殊表面润湿性；纳米纤维复合膜分解温度>300 ℃；烹饪油烟初始过滤效率达 92%，
初始过滤阻力仅为 36 Pa，且经 20 次循环测试后，其过滤效率仍≥91%，过滤阻力规律性缓慢上升。
关键词：根须状；蓬松结构；静电纺丝；纳米纤维复合膜；油烟过滤；功能材料
中图分类号：TB383.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 09-1788-06

Preparation of PET/CA root hair-like fluffy nanofibrous composite films
and their cooking oil fume filtration performance

1
1,2
2,4
3
1
WU Ting , ZHOU Weitao 1,2,3* , LI Yong , HAN Lu , ZHOU Feiyue , DU Shan
（1. Research Institute of Textile and Clothing Industries, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 451191, Henan,
China; 2. Key Laboratory of Nanofiber Yarn in Textile Industry, Zhengzhou 451191, Henan, China; 3. Key Laboratory of
Green Dyeing & Finishing Technology in Zhengzhou, Zhengzhou 451191, Henan, China; 4. Collaborative Innovation Center
of Textile and Garment Industry, Zhengzhou 450007, Henan, China）
Abstract: A series of electrospun root-like fluffy composite nanofibrous films for efficient filtration of
cooking fumes were synthesized using polyester (PET)/cellulose acetate (CA) co-solvent system with
different mass ratios. The morphology, surface and interface wettability, thermal stability and cooking fume
filtration performance of these obtained films were characterized and analyzed by SEM, contact angle tester,
thermal gravimetric analyzer and automatic filter material test system. The results showed the nanofibrous
composite film with m(PET)∶m(CA)=8∶2 exhibited obvious root hair-like fluffy structure with a root tip
diameter 100 nm, root cap diameter about 300 nm, porosity 93.85%±0.23%, bulk density (0.023±0.001)
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g/m , and water contact angle 154.0°±0.5°, respectively. Moreover, the composite membrane displayed
short oil absorption time 2 s, decomposition temperature >300 ℃, cooking fume initial filtration efficiency
92% and initial filtration pressure drop 36 Pa. The filtration efficiency still remained ≥91% with slow and
regular increase in filtration resistance even after being recycled 20 times.
Key words: root hair-like shape; fluffy structure; electro-spinning; nanofiber composite films; oil fume
filtration; functional materials

收稿日期：2022-03-10; 定用日期：2022-04-28; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220211
基金项目：河南省高等学校青年骨干教师培养计划（2021GGJS108）；河南省高等学校重点项目（22A540002）；中原工学院骨干教师
资助计划（2018XQC03）
作者简介：吴 婷（1995—），女，硕士生。联系人：周伟涛（1981—），男，副教授，E-mail：6275@zut.edu.cn。