微纳米纤维非织造材料在环保防护领域的应用

目　录
第1章　绪论 001
1.1　研究背景 001
1.2　非织造材料的特点及加工工艺 003
1.2.1　非织造材料的特点 003
1.2.2　非织造材料的加工工艺 004
1.3　非织造材料制备方法 004
1.3.1　熔体纺丝 004
1.3.2　熔喷纺丝 005
1.3.3　静电纺丝 006
1.3.4　液喷纺丝 007
1.4　液喷纺微纳米纤维的制备与应用 008
1.4.1　液喷纺丝成型理论 008
1.4.2　液喷纺微纳米纤维的可行性及其工艺 009
1.4.3　液喷纺微纳米纤维的性能及应用 014
1.4.4　液喷纺微纳米纤维的前景展望 022
1.5　微纳米纤维非织造材料在环保防护领域的应用前景 023
1.5.1　水处理领域 023
1.5.2　空气过滤防护领域 025
1.5.3　生态修复领域 026
1.6　主要研究内容 026
参考文献 028
第2章　液喷纺微纳米纤维的优化制备 037
2.1　引言 037
2.2　材料与方法 038
2.2.1　试剂与仪器 038
2.2.2　液喷纺PEO微纳米纤维的制备及其表征 039
2.2.3　单因素预实验确定工艺参数取值范围 039
2.2.4　响应面实验设计与统计分析 039
2.3　结果与讨论 042
2.3.1　Box-Behnken实验设计与结果 042
2.3.2　响应面模型的建立及显著性检验 043
2.3.3　响应曲面图形分析 046
2.3.4　模型验证与工艺条件的优化 049
2.4　小结 051
参考文献 052
第3章　液喷纺微纳米纤维形貌与环形气流场分布和
聚合物射流运动的关联性 055
3.1　引言 055
3.2　材料与方法 056
3.2.1　试剂与仪器 056
3.2.2　液喷纺PAN微纳米纤维的制备 056
3.2.3　液喷纺丝过程中聚合物射流运动的高速摄影 057
3.2.4　液喷环形气体射流场的数值模拟 057
3.3　结果与讨论 061
3.3.1　液喷环形气体射流速度场分析 061
3.3.2　喷嘴几何形状对环形气流场分布的影响 062
3.3.3　气流压力对气流场分布的影响 065
3.3.4　纤维形貌与气流场物理量和聚合物射流运动的关联性分析 065
3.4　小结 073
参考文献 074
第4章　液喷纺PAN微纳米纤维的改性及其对多元体系中
重金属离子的竞争吸附 077
4.1　引言 077
4.1.1　重金属废水的来源和危害 077
4.1.2　重金属废水处理技术 078
4.1.3　微纳米纤维在重金属废水处理中的应用 081
4.2　材料与方法 083
4.2.1　试剂与仪器 083
4.2.2　液喷纺PAN微纳米纤维的制备及表征 084
4.2.3　液喷纺PAN微纳米纤维的改性及表征 084
4.2.4　APAN微纳米纤维膜吸附重金属离子的可行性 084
4.2.5　多元体系的竞争吸附实验 085
4.2.6　分析方法 086
4.3　结果与讨论 086
4.3.1　APAN微纳米纤维膜对一元体系中重金属离子的吸附作用 086
4.3.2　偕胺肟改性液喷纺PAN微纳米纤维的FTIR表征 095
4.3.3　APAN微纳米纤维膜对多元体系中重金属离子的吸附作用 096
4.3.4　多元体系中的竞争吸附 097
4.3.5　多元体系中的竞争吸附机理 102
4.4　小结 110
参考文献 111
第5章　偕胺肟基液喷纺PAN微纳米纤维膜对一元体系中
重金属离子的吸附性能 115
5.1　引言 115
5.2　材料与方法 116
5.2.1　试剂与仪器 116
5.2.2　吸附影响因素实验 116
5.2.3　吸附等温线实验 118
5.2.4　吸附动力学实验 118
5.2.5　吸附热力学实验 119
5.2.6　解吸与重复利用实验 119
5.3　结果与讨论 119
5.3.1　吸附实验影响因素分析 119
5.3.2　吸附等温线 124
5.3.3　吸附动力学 133
5.3.4　吸附热力学 142
5.3.5　解吸与重复利用 143
5.3.6　吸附机理 144
5.4　小结 144
参考文献 145
第6章　非织造复合滤材的结构设计及其对PM2.5的过滤防护性能 149
6.1　引言 149
6.1.1　PM2.5的来源 149
6.1.2　PM2.5的污染现状 150
6.1.3　PM2.5的健康危害 151
6.1.4　PM2.5的防治和日常防护 153
6.1.5　非织造材料在PM2.5防护领域的应用 154
6.2　材料与方法 155
6.2.1　材料与仪器 155
6.2.2　非织造复合滤材结构设计 155
6.2.3　非织造复合滤材性能影响因素 156
6.2.4　非织造复合滤材对PM2.5的防护性能 156
6.3　结果与讨论 157
6.3.1　非织造复合滤材的结构设计 157
6.3.2　非织造复合滤材的性能研究 160
6.3.3　非织造复合滤材对PM2.5的防护性能 164
6.4　小结 168
参考文献 169
第7章　生态型立体植生护坡土工布的制备关键技术及应用 173
7.1　引言 173
7.1.1　国外边坡生态防护技术的研究现状与发展趋势 174
7.1.2　国内边坡生态防护技术的研究现状与发展趋势 174
7.1.3　非织造材料在边坡生态防护中的应用 175
7.2　材料与方法 176
7.2.1　材料与仪器 176
7.2.2　植生护坡用复合生态土工布的制备 176
7.2.3　植生护坡用复合生态土工布的性能 180
7.2.4　植生护坡用复合生态土工布的应用效果 182
7.3　结果与讨论 183
7.3.1　复合生态土工布的规格和形貌 183
7.3.2　植生护坡用复合生态土工布的性能研究 184
7.3.3　植生护坡用复合生态土工布的应用效果 191
7.4　小结 194
参考文献 195