Polypropylene fine-fiber filter materials modified with nano-additives

Abstract

Properties of fine-fiber filter materials (FM) obtained by extraction of matrix polymer from a microfibrillary composite in the form of a film formed by extrusion of polypropylene (PP) / copolyamide (CPA) / nano-additive mixtures were studied. The main structural unit of FM is polypropylene microfiber (microfibrill), filled with mineral silica-based nano-additives. Modified FMs are characterized by high efficiency of air purification of mechanical particles of 0,3 μm and higher. The possibility to adjust the precision of filters by reducing the diameters of PP fibrils formed in situ and to increase their mass fraction is shown. This was achieved by introducing of nano-additives of different chemical nature into the mixture of PP/CPA and changing their concentration. Nanoparticles in the structure of filter materials contribute to their hydrophilicity and specific surface increasing, and also provide adsorption capacity, and antimicrobial action against a number of microorganisms and fungi.

Исследованы свойства тонковолокнистых фильтрующих материалов (ФМ), полученных экстракцией матричного полимера из микрофибриллярного композита в виде пленки, сформированной методом экструзии смесей полипропилен (ПП) / сополиамид (СПА) / нанодобавка. Основной структурной единицей ФМ являются полипропиленовые микроволокна (микрофибриллы), наполненные минеральными нанодобавками на основе кремнезема. Модифицированные ФМ характеризуются высокой эффективностью очистки воздуха от механических частиц размером 0,3 мкм и выше. Показана возможность регулирования прецизионности фильтров за счет уменьшения диаметров, сформированных in situ ПП фибрилл и увеличением их массовой доли. Наночастицы в структуре фильтровальных материалов способствуют повышению их гидрофильности и удельной поверхности, а также обеспечивают адсорбционную способность и антимикробное действие по отношению к ряду микроорганизмов и грибов.

Досліджено властивості тонковолокнистих фільтрувальних матеріалів (ФМ), одержаних екстракцією матричного полімеру із мікрофібрилярного композиту у вигляді плівки, сформованої методом екструзії сумішей поліпропілен (ПП) / співполіамід (СПА) / нанодобавка. Основною структурною одиницею ФМ є поліпропіленові мікроволокна (мікрофібрили), наповнені мінеральними нанодобавками на основі кремнезему. Модифіковані ФМ характеризуються високою ефективністю очищення повітря від механічних частинок розміром 0,3 мкм і вище. Показано можливість регулювання прецизійності фільтрів за рахунок зменшення діаметрів, сформованих in situ ПП фібрил та збільшення їх масової долі. Наночастинки у структурі фільтрувальних матеріалів сприяють підвищенню їх гідрофільності і питомої поверхні, а також надають адсорбційну здатність та антимікробну дію до низки мікроорганізмів і грибів.