当颗粒物吹入通风系统时,会损害车辆的发动机。传统的发动机进气过滤器是平均直径大于10微米的纤维微纤维板,对超细颗粒物的去除效率较低。
近日,清华大学Bo Li,Hui Wu利用可扩展的多喷嘴电吹纺丝技术,将TPU纳米纤维与纤维素微纤维聚合在一起,从而制造出分层设计的发动机进气空气过滤器。
文章要点
1)为了提高生产效率,采用了4×3喷嘴,并可根据需要增加喷嘴。研究人员纺制了各种TPU和APU纳米纤维,得到了无孔薄膜和20 nm的超薄纳米纤维等结构。这些聚氨酯纳米纤维有助于蛋白质纳米纤维、传感器、伤口敷料和血管的进一步研究。
2)选择TPU 85A是因为纳米纤维的均匀性和直径。分层设计的结构使TPU 85A膜具有透明性、优异的拉伸性能和良好的过滤性能。在85 L min−1的空气流量下,可阻止98.15%的PM0.3,压降为280.14 Pa。
3)TPU/纤维素复合材料遵循力学机理,具有优异的去除效率(90%)和轻质特性。因此,可以长期有效地用于发动机进气颗粒物的过滤。
参考文献
Yibo Liu, et al, Mass Production of Hierarchically Designed Engine-Intake Air Filters by Multinozzle Electroblow Spinning, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00704
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00704