Page 73 - 《精细化工》2022年第9期

第 9 期 吴 婷，等: 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 ·1791·

有助于对烹饪油烟的高效过滤。
2.2 纳米纤维复合膜的特性参数
为分析共混比对纳米纤维复合膜结构的影响，对
膜的特性参数进行测定，结果如表 1 所示。与普通滤
纸的孔隙率（48.01%±0.93%）和堆积密度〔（0.095%±
3
0.002）g/m 〕相比，纯 PET 和 CA 纳米纤维膜具有较

图 3 8∶2 PET/CA 纳米纤维复合膜不同放大倍数的截面 高孔隙率（42.21%±1.25%和 48.40%±1.56%）和较低
3
SEM 图 堆积密度〔（0.080±0.003）和（0.060±0.004）g/m 〕。
Fig. 3 Cross section SEM images of PET/CA nanofibrous 当 PET/CA 共混静电纺丝时，其孔隙率大幅度提高，
composite films with m(PET)∶ m(CA)=8∶2 at 堆积密度明显降低。当 m(PET)∶m(CA)=8∶2 时，其
different magnification
孔隙率及堆积密度均优于其他比例，孔隙率高达
3
由图 3 可知，视野范围内复合膜厚度为 37 μm，纤 93.85%±0.23%，堆积密度低至（0.023±0.001）g/m ，
[16]
3
维堆积松散，可以明显观察到相互搭接的根须状结构， 堆积密度远低于普通纤维膜（0.05~0.06 g/m ） 。8∶
与图 2d 一致。从图 3b 可清晰看到相互贯通的根须状纤 2 PET/CA 根须状蓬松纳米纤维复合膜的高孔隙率、低
维，且局部为中空结构，该结构可能是由于纺丝过程中 堆积密度可能有利于气体流通及液体渗透，适用于对
空气的混入，形成空心泰勒锥所致。蓬松和中空结构也 烹饪油烟的高效过滤。

表 1 纳米纤维复合膜的特性参数
Table 1 Specific parameters of nanofibrous composite films
7
2
3
3
样品 平均直径/μm 厚度/μm 比表面积/（×10 m /m ） 孔隙率/% 堆积密度/(g/m )
PET 0.60±0.19 41 0.667±0.161 42.21±1.25 0.080±0.003
CA 0.27±0.05 44 1.481±0.231 48.40±1.56 0.060±0.004
9∶1 PET/CA 0.59±0.18 48 0.678±0.159 87.20±0.89 0.042±0.004
8∶2 PET/CA 0.16±0.07 52 2.500±0.761 93.85±0.23 0.023±0.001
7∶3 PET/CA 0.48±0.21 46 0.834±0.254 85.32±2.35 0.046±0.006
6∶4 PET/CA 0.24±0.20 46 1.667±0.758 84.24±3.04 0.051±0.007
普通滤纸 16.13±3.74 158 0.025±0.049 48.01±0.93 0.095±0.002

2.3 纳米纤维复合膜的润湿性
所制纳米纤维复合膜表面润湿性如图 4 所示。
可以看出，纯 PET 和 CA 的水接 触角分别为
122.0°±2.0°和 127.0°±2.5°，表现出良好的疏水性。
与纯 PET 和 CA 纤维膜相比，PET/CA 共混纺丝复
合膜润湿性有一定变化。当 m(PET)∶m(CA)=9∶1
时纤维较粗（图 2c），润湿性变化不大；当 m(PET)∶
m(CA)=7∶3 及 6∶4 时，PET/CA 分相明显（图 2e、
f），对应其表面润湿性略微升高。

图 4 不同共混比 PET/CA 纳米纤维复合膜的水接触角
（a）；30 min 内 8∶2 PET/CA 纳米纤维复合膜与
水或油接触角的变化（b）
Fig. 4 Water contact angles of PET/CA nanofibrous composite
films with different molar ratios (a)；Water and oil
contact angles of nanofibrous composite film with
m(PET)∶m(CA)=8∶2 at 30 min (b)

与以上混合比相比，m(PET)∶m(CA)=8∶2 的
PET/CA 膜 润 湿性变化明显，水接触角达到
154.0°±0.5°，展示出超疏水性。这是由于其形成了根须