超细纤维周围气流的空气动力学行为会发生显著变化此外,能够吸附亚微米尺寸颗粒的强范德华力将产生由于孔的良好互连性,扩散、惯性冲击和拦截也将得到增强。
PP过滤网对普通口罩的过滤性能起着关键作用。
过滤器的电荷保持能力和稳定性至关重要,因为过滤效率受纤维过滤器内产生的电场强度的影响很大这驻极体过滤器可以通过充电技术制造,例如电晕充电、摩擦充电和静电纺丝但是,在长期储存或使用过程中,电荷会逐渐衰减。
这被称为偶极电荷和不可避免的电荷耗散因此,常用的口罩是一次性的。
废弃口罩的可回收性也成为环境的一大挑战。
针对这些重大问题,迫切需要开发先进的口罩,如可重复使用的、抗病毒的和可降解的口罩。
超细纤维提供了纳米尺度世界和宏观尺度世界之间的联系;直径在纳米范围内,而长度为几百微米它们具有独特的性质。
例如极高的表面积-体积比,多样的表面化学和形成高且互连的孔隙率的能力与传统的微纤维过滤器相比,含有超细纤维的过滤器显著增加了颗粒物质取证。
这些优点可以避免颗粒脱落/泄漏造成的二次污染。
因此,超薄纤维过滤器能够物理阻挡超小颗粒和病毒,而没有失去静电的限制。
静电纺丝是一种多用途和可行的技术,用于产生超细纤维聚合物溶液或融化电纺纤维的直径范围从几微米到几纳米,大部分在几百纳米通常。
静电纺丝装置的主要部件包括5-30kv的高压电源、注射泵、喷丝头和导电收集器在静电纺丝过程中。
液体首先从喷丝头挤出形成悬垂液滴然后带电的液滴变形为泰勒锥当电压超过临界值时,将形成射流接下来,射流沿直线被拉伸和加速,并经历鞭打不稳定性以分裂成超细流体。
随着溶剂蒸发和液体凝固,在静止或旋转的接地金属靶上产生超细纤维超细纤维的直径可以通过调节纺丝喷嘴、聚合物溶液、纤维收集时间、电场等来控制。
例如,Shin等人由于调节拉伸和溶剂蒸发而制造了直径比初始射流细1300倍的超细纤维超细纤维可以被收集成随机的无纺衬垫和对齐的或网状的结构最近。
静电纺丝被认为是包裹生物活性剂以改善其生物相容性和生物可及性的可行方法,包括疏水性小物质、亲水性小物质和大分子活性物质(例如,酶、活性蛋白、益生菌)该技术在过滤、伤口敷料,药物输送,组织工程、防护服等。
然而,存在与生物活性电纺丝相关的制造困难纳米纤维。
例如,纯蛋白质的静电纺丝能力由于复杂的二级和三级构型而受到限制,尽管蛋白质一直是有希望的生物聚合物对于电纺纤维生产生物活性电纺纳米纤维的可制造性。