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靜電紡絲聚碳酸酯纖維於氣體過濾材之應用研究

為了解決針軋不織布原理的問題，作者王瀚浚 這樣論述：

纖維奈米化與纖維網高空孔的特性於許多的領域中都有相當突出的應用研究。本研究是以靜電紡絲技術紡出上述效能，且具帶電性之氣體過濾材，並利用不同厚度與單位面積重的針軋不織布結合利用其支撐性與高透氣量的特性發展出高過濾效能與低透氣阻抗的過濾材料。研究所製得的複合式靜電紡絲過濾材則以TSI 8130測試方法為材料效能的評量標準。 本研究所採用的高分子材料為聚碳酸酯(Polycarbonate , PC)，採用兩種溶劑，一為四氫呋喃(Tetrahydrofuran , THF ) 一為二甲基甲醯胺(Dimethylformamide , DMF)混合調製10%(w.t.%)的PC溶液為紡絲液。本研

究所用的靜電紡絲製程條件有噴頭與收集網間之距離(syringe- collector distance，SCD)變化和電壓值變化，SCD變化條件為14cm、18cm、22cm等三組，至於電壓值變化則為14kV、18kV、20kV。將電壓值/SCD之比值表示為電場強度，於電場強度1.00~1.43kV/cm之條件下製得較佳的纖維細度為401nm~550nm，而電場強度0.64~0.92 kV/cm條件下則製得較粗之纖維細度為614nm~1090nm。至於欲得到均勻性較佳的纖維其電場強度須控制在0.82~1.00kV/cm之間。在電場強度超過1.1kV/cm會產生珠狀結構影響纖維細度的均勻性。

以最佳的靜電紡絲纖維網條件即電壓值為18kV、SCD值為18cm之靜電紡絲條件來紡製三種單位面積重量3 g/m2、5 g/m2、10g/m2的PC纖維網，每種單位面積重量的PC纖維網再與厚度3mm單位面積重130 g/m2、厚度10mm單位面積重100 g/m2及厚度10mm單位面積重200 g/m2之三種針軋不織布合製成複合式靜電紡絲過濾網，經TSI 8130測式方法測得，以單位面積重量10g/m2的PC纖維網結合厚度10mm單位面積重100 g/m2的針軋不織布所形成的複合式靜電紡絲過濾材擁有最佳的過濾效能90∼92%及濾材性能(Quality factor) Qf值12.16。