金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (4): 252-.
王志荣1 杨 婷2 柯 律2 黄荣廷3 朱金佗3 何新建3 徐 欢2
WANG Zhirong1 YANG Ting2 KE Lü2 HUANG Rongting3 ZHU Jintuo3 HE Xinjian3 XU Huan2
摘要: 煤矿粉尘、空气中细微颗粒物(PM)和病原体的存在,严重危害生态环境和工作人员健康。传统高分子 纤维过滤膜在滤除粉尘、PM 和病原体方面显示出一定的作用。然而,传统高分子材料不可降解,易导致塑料污染和 微塑料危害,亟需研发兼具高过滤效率、高抗菌效率的可降解纤维过滤材料。本文采用静电纺丝—喷雾相结合的技 术,将二氧化钛(TiO2)纳米颗粒直接嵌入聚乳酸(PLA)纳米纤维(PLA@ TiO2 ),同时调控纺丝环境湿度形成串珠结 构,从而有效提高纤维膜的电活性、驻极性能和过滤性能,并赋予优异的UV 屏蔽和抑菌性能。在气体流量为85 L/ min 时,纯PLA 纤维膜对PM0. 3 的过滤效率仅有83. 9%,空气阻力高达654. 9 Pa,而PLA@ TiO2 纤维过滤效率显著 提高且空气阻力明显降低,当TiO2 浓度为4%时,过滤效率高达97. 9%,空气阻力降低到260. 2 Pa。此外,PLA@ TiO2 纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效率均达到100%。TiO2 嵌入PLA 纤维还能使纤维膜吸收紫外线辐射, PLA@ TiO2 纤维膜紫外线透过率(TUVB)与纯PLA 纤维膜相比下降到20. 1%,能够防止和避免皮肤损伤等疾病。纳米 纤维驻极性能和串珠结构的结合提供了高效过滤、低空气阻力以及高抑菌效率,为减少和预防尘肺病的发生提供了 有益的参考。