Page 75 - 《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 ·1793·

构提高了气体通量，降低过滤时的压阻；另一方 米纤维复合膜的孔径，导致过滤阻力略有上升。对
面，特殊表面润湿性（超疏水超亲油）加速油滴的 8∶2 PET/CA 纳米纤维复合膜进行 100 min 连续过
吸附和渗透，提升其油烟过滤效率。8∶2 PET/CA 纳 滤测试，结果如图 6c 所示。经 100 min 的连续测试
米纤维复合膜的油烟过滤循环性能测试如图 6b 所 后，其油烟过滤效率仍高于 90%；且随着过滤时间
示。经 20 次循环测试后，仍保持较高的过滤效率 的延长，过滤效率变化不大，其过滤阻力大致以
（≥91%）和较小的过滤阻力（≤43 Pa）；其过滤阻 3 min/Pa 的速度上升，与图 6b 的测试结果一致。
力则呈阶梯形上升规律，每经 3~4 次循环，过滤阻 本文制备材料与文献已报道的油烟过滤材料的
力上升 1 Pa，这可能是由于所过滤的油性颗粒在根 过滤性能对比如表 2 所示。可以看出，本文所制备
须状蓬松纳米纤维复合膜中的聚结所致，被蓬松纤 的 PET/CA 根须状蓬松纳米纤维复合膜的过滤效率
维捕获的油性颗粒，从根须末端向根部汇集，在其 与过滤阻力均优于其他过滤材料。其初始过滤效率
根须端聚集成小液滴，经过多次循环过滤，小液滴 为 92%，初始过滤阻力仅为 36 Pa，在烹饪油烟过滤
在纤维根部交叉处逐渐聚结成大液滴，从而堵塞纳 领域处于领先地位。

表 2 不同滤材油烟过滤性能对比
Table 2 Comparison of fume filtration performance of different filter materials
循环使用性能
初始过滤 初始过滤 循环后过
分离材料 制备技术 参考文献
效率/% 阻力/Pa 循环次数/次 循环后过滤效率/% 滤阻力
/Pa
木棉纤维 造纸 69 2422 — — — [8]
无纺布 熔喷 70 143 5 70 286 [7]
三维编织纤维 针织 80 84 5 80 178 [7]
含氟聚氨酯纳米纤维膜 静电纺丝 90 107 — — — [12]
8∶2 PET/CA 纳米纤维复合膜 静电纺丝 92 36 20 91 43 本文

3 结论 cooking: A literature review[J]. Building Simulation, 2018, 11(5):
977-995.
[5] FENG T C (冯铁成), YI H H (易红宏), TANG X L (唐晓龙), et al.
采用共溶剂静电纺丝技术制备 PET/CA 纳米纤 Research progress of food lampblack pollution and its purification
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维复合膜，通过改变 PET/CA 的共混比，构筑具有 20-23.
高孔隙率（93.85%±0.23%）、低堆积密度〔(0.023± [6] ZHAO D F, YOU X Y. Cooking grease particles purification review
and technology combination strategy evaluation for commercial kitchens
3
0.001) g/m 〕根须状蓬松纳米纤维复合膜。PET/CA [J]. Building Simulation, 2021, 14(6): 1597-1617.
[7] SHENG Y, ZHENG L, WANG Y Q, et al. Exploration of a novel
根须状蓬松纳米纤维膜具有超疏水（154.0°±0.5°）、 three-dimensional knitted spacer air filter with low pressure drop on
超亲油性（油完全吸收时间 2 s）。DEHS 气溶胶模拟 cooking fume particles removal[J]. Building and Environment, 2020,
177: 106903.
烹饪油烟测试其油烟过滤性能，结果表明，其具备较 [8] WANG D (王迪). Study on structure and properties of coalescence
–1
高的过滤品质（Q f = 0.0702 Pa ），且经过 20 次循环 materials for oil and gasseparation[D]. Guangzhou: South China
University of Technology (华南理工大学), 2020.
后，对 DEHS 气溶胶仍保持较高的过滤效率（≥91%） [9] GAO D G (高党鸽), LI P Y (李鹏宇), SU Y (苏莹), et al. Research
progress of special wettability oil-water separation materials[J]. Fine
和较小的过滤阻力（≤43 Pa）；在经 100 min 连续过滤 Chemicals (精细化工), 2021, 38(9): 1746-1756.
[10] WU Y P (吴延鹏), ZHONG Q Y (钟乔洋), XING Y (邢奕), et al.
测试后，该纳米纤维复合膜的过滤效率仍高于 90%， Progress in air filtration of electrospinning nanofiber membrane[J].
过滤阻力规律性缓慢增长，能够满足烹饪油烟过滤 Fine Chemicals (精细化工), 2021, 38(8): 1530-1541.
[11] ZHOU H, NIU H T, WANG H X, et al. A versatile, highly-effective
材料的使用需求。PET/CA 根须状蓬松纳米纤维复 nanofibrous separation membrane[J]. Nanoscale, 2020, 12(4): 2359-2365.
合膜对烹饪油烟具有有效的过滤性能，有望成为过 [12] WANG J, HOU L, YAO Z K, et al. Antifouling sandwich-structured
electrospun nanofibrous membranes by integrating fluffy and hydrophobic
滤精度高、压阻低、使用时效长的油烟过滤新材料。 layers for long-term airborne particulatematter segregation[J].
Environmental Science: Nano, 2021, 8(11): 3322-3330.
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