DOI: 10.1021/acsami.0c20172
防水透氣膜（WBMs）在戶外防護服、醫療衛生、電子設備等領域有著廣闊的應用前景，在世界范圍內的需求量很大。然而，將這種材料與環境友好型和高功能性相結合的設計一直被視為一項長期的挑戰。在此，研究者報告了通過乙醇基靜電紡絲和水基浸漬技術制備的具有兩親性和鍵合結構的聚酰胺纖維膜，其顯示出優異的防水/油/塵性能和良好的透氣性。所開發的綠色智能纖維膜的進水壓力和進油壓力分別為101.2和32.4kPa，除塵效率高達99.9％以上，透濕率為11.2 kg m-2 d-1，透氣性為2.6 mm s-1，抗拉強度為15.6MPa，韌性高達22.8 MJ m-3，能有效保護人體和電子設備。本研究對下一代防護紡織品用綠色智能纖維WBMs的設計具有一定的參考價值。
圖1.（a）綠色智能PA纖維膜的制備過程示意圖。（b）制備的大型綠色智能膜的數碼照片以及纖維膜的防潮/透氣和防塵/防水/防油性能示意圖。
圖2.具有不同聚合物濃度（a）12，（b）14，（c）16和（d）18wt％的EPA纖維膜的SEM圖。（e）EPA膜的孔徑分布，（f）Dmax，Dmean和（g）孔隙率。（h）EPA膜的拉伸應力-應變曲線，（i）楊氏模量和韌性。
圖3.（a）浸漬處理前的EPA-2纖維膜和（b）處理后的TEPA-3纖維膜的SEM圖像。相應的（c）EPA和（d）TEPA膜的橫截面圖像。（e）TEPA-3膜的SEM圖像和元素圖譜。（f）由不同WFPA濃度制備的TEPA膜的Dmax和孔隙率。（g）由不同WFPA濃度改性的TEPA膜的XPS光譜，（h）F原子百分比，以及F/C比。（i）由不同WFPA濃度制備的纖維膜的靜態WCA和OCA。（j）EPA和TEPA-3膜上的水、可樂、牛奶和油滴。比較染色水在（k）EPA和（l）TEPA-3膜傾斜表面上的移動行為。
圖4.（a）在不同WFPA濃度下制備的TEPA膜的水和油侵入壓力。（b）所制備的TEPA膜的透氣性和WVT率。（c）模擬TPEA纖維膜的水蒸氣傳遞特性。（d）所制備的TEPA膜的拉伸強度和伸長率。（e）TEPA膜的楊氏模量和韌性。（f）在不同氣流速率下，TEPA-3膜的PM0.3去除效率和壓降。演示了所制備的綠色智能纖維膜的（g）耐水/油性，（h）透氣性和（i）透濕性。
微信二維碼
