DOI：10.1016/j.jtice.2019.11.002

采用静电纺丝（ES）技术制备了由可再生生物基聚酯组成的高性能环保型非织造纳米纤维过滤器。典型的商用非织造纤维过滤器厚度大，纤维分布不均匀，回收率低。由植物原料制成的生物基聚合物具有柔软的质地。这里使用的聚酯75%以上是可再生的。通过调整静电纺丝的操作参数，采用不同的DMF/CHCl₃溶剂配比，在扫描电镜图像中观察了不同操作条件下其形貌的变化。作者生产了各种类型的静电纺丝纳米纤维，其直径从400到2000 nm不等，提高了过滤效率，并克服了现有技术中存在的缺点。采用扫描移动粒度仪和粒径为30-300 nm的NaCl气溶胶粒子对制备的纳米纤维过滤器进行了测试。由于具有高比表面积/体积比和较小的纤维直径，纤维直径小于500 nm的纳米纤维过滤器对大部分悬浮颗粒具有很强的抵抗力。随着加热温度和退火时间的增加，电纺纤维的平均穿透能力由30%下降到4%。具有珠状形态的较粗电纺纤维表现出平均渗透率<0.8％和较低的压降，从而提高了纤维过滤器的质量和单纤维效率。

图1.不同溶剂配比的NF-1的FE-SEM图像：（a）纯CHCl₃，（b）CHCl₃/DMF（8:2），（c）CHCl₃/DMF（5:5），（d）CHCl₃/DMF（2:8），（e）纯DMF，和（f）CHCl₃/DMF（5:5）的放大FE-SEM图像。

图2.使用不同溶液浓度获得的FE-SEM图像：（a）NF-2，（b）NF-4和（c）NF-6。

图3.纳米纤维的尺寸分布：（a）NF-2，（b）NF-4和（c）NF-6。

图4.NF-2至NF-7的过滤性能：（a）压降-速度曲线图，（b）纳米粒子渗透率，和（c）品质因子。

图5.不同加热温度、相同加热时间的FE-SEM图像：（a）NF-8，（b）NF-10和（c）NF-12。

图6.不同加热温度和时间下NF-8至NF-12的纤维直径分布。

图7.NF-8至NF-12的过滤性能：（a）压降-速度曲线，（b）纳米粒子渗透率，和（c）品质因子。