超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及高效空气过滤用全降解纤维膜材料技术领域，具体涉及超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，空气污染，特别是颗粒物（PM）污染，已成为一个主要的环境问题。尤其是对于空气中的超细颗粒物，因其体积小的原因，可以很容易地通过呼吸道，甚至进入血管。越来越多的证据表明，人类长期暴露于PM2.5污染中可能会增加心血管和呼吸系统疾病的死亡风险。PM2.5去除过滤器主要分为两种类型：多孔膜过滤器和纤维过滤器，其中后者因其高表面积、重量轻、压降低、易于合成等原因而被认为更有潜力。然而，传统的纤维过滤器由于其过滤效率低、机械性能差、热稳定性差等不可避免的缺点，尚未得到广泛的发展和应用。

且很多时候，粉尘颗粒物成为了病毒传播的一种特殊途径，因此，针对复杂的空气粉尘和病毒污染，为保障人体的生命健康，迫切的需要开发一种高效的空气超细颗粒物过滤材料。

目前，基于在过滤材料中加入驻极体材料，以此来提高过滤材料的过滤效率和使用寿命的方法已经得到了广泛的应用，但由于大部分驻极体材料易受环境中的湿度、温度等因素影响，如不进行良好的保存，很容易造成驻极体内静电荷的丢失浪费，从而大大降低了过滤材料的过滤效率，且由于所使用的大部分材料都属于难降解材料，在使用后很难进行有效地绿色降解，存在对环境造成二次污染的隐患。因此，基于以上情况，针对绿色生物基高效过滤材料的研发就显得尤为重要。

因此，提供一种能够长时间为纤维过滤膜提供电荷进行静电吸附，应用效果明显。且制备方法简单高效，易实现产业化的超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜及其制备方法，已是一个值得研究的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够长时间为纤维过滤膜提供电荷进行静电吸附，应用效果明显。且制备方法简单高效，易实现产业化的超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜，包括高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜、位于高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜两侧面的电极膜，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜和电极膜呈三层夹芯结构设置。

所述高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维的平均直径为30 nm~800 nm，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的厚度为50 μm~300 μm。

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备方法，其包括以下步骤：

步骤S1、纺丝原液配制：将左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）分别在溶剂中溶解，均匀混合后获得立构复合聚乳酸纺丝原液；

步骤S2、高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜制备：将步骤S1所得立构复合聚乳酸纺丝原液通过静电纺丝制备高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；

步骤S3、铜纳米线制备：将铜源在溶剂中溶解，加入还原剂，通过微波辅助合成法制得均匀分散的铜纳米线；

步骤S4、电极膜制备：将步骤S3所得铜纳米线均匀粘附于聚乳酸无纺布，干燥后制得电极膜；

步骤S5、摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装：将步骤S4所得电极膜与步骤S2所得高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

所述步骤S1中的溶剂为N-N二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷、六氟异丙醇中的至少一种，所述立构复合聚乳酸纺丝原液中左旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）的质量比为1:50~50:1，纺丝原液中旋聚乳酸（PLLA）和右旋聚乳酸（PDLA）的质量分数为5wt%~30wt%，其余为溶剂，溶解温度为10~50℃。

所述步骤S2中，静电纺丝的输出电压为25~50 kV，溶液消耗速率为0.3~2.5 mL/h，纺丝收卷速度为2000~5000 rpm，纺丝温度为10~40℃，湿度为30%~60%。

所述步骤S3中，铜源为氯化铜、氢氧化铜、氧化铜中的至少一种，溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、异丙醇中的至少一种，铜源的质量分数为0.1wt%~3wt%，还原剂为葡萄糖、十四胺、十六胺、十八胺、维生素C中的至少一种，还原剂与铜源的质量比为1:5~1:1，其余为溶剂。

所述步骤S3中，微波辅助合成的输出功率100~1000W，反应温度120~250℃，反应时间为0.1h~1.5h；铜纳米线的直径为5~40 nm、长度为20~70 μm。

所述步骤S4中，聚乳酸无纺布的平均纤维直径为10~50 μm，聚乳酸无纺布的克重为10~100g/㎡。

所述步骤S4中的粘附工艺包括超声震荡、搅拌、喷涂、抽滤、滴涂、偏心旋涂、浸渍中的至少一种。

本发明的有益效果是：本发明通过还原技术制得铜纳米线，并将其粘附在聚乳酸无纺布表面制得电极膜，随后通过PLLA和PDLA的立构复合以及静电纺丝得到高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，最后将其组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。该聚乳酸纤维过滤膜的抗拉强度为18~21 MPa，表面电位为6~16 kV，Tg温度为52.42~54.58℃，PM2.5的过滤效率为98%~99.9%，PM0.3的过滤效率为95%~99.5%，细菌过滤效率为99%以上，具有高力学性能、高表面电位、高耐热性、抗菌性和长效过滤作用的显著特点，有效延伸了可生物降解材料在空气过滤领域的应用。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明扫描电子显微镜（SEM）观察实施例1中粘附于电极膜表面的铜纳米线；

图3为本发明实施例1中2000 rpm转速下高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的SEM图像；

图4为本发明实施例2中3000 rpm转速下高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的SEM图像。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：纺丝原液配制：在50℃下，取0.1g PLLA于5ml N-N二甲基甲酰胺中完全溶解制得溶液11，取0.5g PDLA于5ml六氟异丙醇中完全溶解制得溶液2，然后将溶液11与溶液12混合搅拌均匀制得立构复合聚乳酸纺丝原液。

步骤S2：高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜制备：取2ml 步骤S1制得的立构复合聚乳酸纺丝原液于注射器中，在设定的输出电压为40 kV，溶液推进速度为2.5 ml/h，纤维收卷速度为2000 rpm，纺丝温度为40℃，湿度为50%的条件下纺丝成高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，制得高取向立构复合聚乳酸纳米纤维平均直径为800 nm、膜厚为300 μm的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；

步骤S3：铜纳米线制备：将0.1g 氯化铜与0.1g 十八胺在100ml水溶液中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在100W的输出功率、120℃下反应1h后得到铜纳米线分散液。所得铜纳米线的直径为10~40 nm，长度为40~70 μm。

步骤S4：电极膜制备：取纤维直径为50 μm，克重为100 g/㎡的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过喷涂的方式均匀的喷涂到聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜。

步骤S5：摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装：将步骤S3所得的电极膜与步骤S2所得的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜按照“电极膜—高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

实施例2

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：纺丝原液配制：在10℃下，取0.2g PLLA于5ml 三氯甲烷中完全溶解制得溶液21，取0.3g PDLA于5ml二氯甲烷中完全溶解制得溶液22，然后将溶液21与溶液22混合搅拌均匀制得立构复合聚乳酸纺丝原液。

步骤S2：高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜制备：取2ml 步骤S1制得的立构复合聚乳酸纺丝原液注射器中，在设定的输出电压为30 kV，溶液推进速度为1.5 ml/h，纤维收卷速度为3000 rpm，纺丝温度为10℃，湿度为30%的条件下纺丝成高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，制得纤维平均直径为600 nm、膜厚为150 μm的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；

步骤S3：铜纳米线制备：将1g 氧化铜与2g 葡萄糖在100ml水醇溶液（水:乙醇=1:1）中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在400W的输出功率、150℃下反应0.5h后得到铜纳米线分散液；所得铜纳米线的直径为10~30 nm，长度为40~60 μm。

步骤S4：电极膜制备：取纤维直径为80μm，克重为50 g/m2的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过超声震荡的方式均匀的粘附聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜。

步骤S5：摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装：将步骤S3所得的电极膜与步骤S2所得的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜按照“电极膜—高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

实施例3

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：纺丝原液配制：在30℃下，取0.5g PLLA于5ml N-N二甲基甲酰胺中完全溶解制得溶液31，取0.1g PDLA于5ml二氯甲烷中完全溶解制得溶液32，然后将溶液31与溶液32混合搅拌均匀制得纺丝原液。

步骤S2：高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜制备：取2ml 步骤S1制得的立构复合聚乳酸纺丝原液于注射器中，在设定的输出电压为50 kV，溶液推进速度为2 ml/h，纤维收卷速度为4000 rpm，纺丝温度为30℃，湿度为40%的条件下纺丝成高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，制得纤维平均直径为100 nm、膜厚为80 μm的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；

步骤S3：铜纳米线制备：将1 g氧化铜与5 g十六胺在100ml醇/甘油溶液（乙醇:甘油=1:1）中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在1000 W的输出功率、250℃下反应0.1h后得到铜纳米线分散液；所得铜纳米线的直径为5~30 nm，长度为30~60μm。

步骤S4：电极膜制备：取纤维直径为30μm，克重为40 g/m2的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过滴涂的方式均匀的粘附聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜。

步骤S5：摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装：将步骤S3所得的电极膜与步骤S2所得的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜按照“电极膜—高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

实施例4

超长效过滤用摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：纺丝原液配制：在35℃下，取1.5g PLLA于5ml N-N二甲基甲酰胺中完全溶解制得溶液41，取1.5g PDLA于5ml三氯甲烷中完全溶解制得溶液42，然后将溶液41与溶液42混合搅拌均匀制得立构复合聚乳酸纺丝原液。

步骤S2：高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜制备：取2ml 步骤S1制得的立构复合聚乳酸纺丝原液于注射器中，在设定的输出电压为40 kV，溶液推进速度为0.3 ml/h，纤维收卷速度为5000 rpm，纺丝温度为25℃，湿度为60%的条件下纺丝成高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，制得纤维平均直径为30 nm、膜厚为50 μm的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；

步骤S3：铜纳米线制备：将3g 氢氧化铜与6g 维生素C在100ml水溶液中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在800W的输出功率、200℃下反应0.3h后得到铜纳米线分散液；所得铜纳米线的直径为5~25 nm，长度为20~55 μm。

步骤S4：电极膜制备：取纤维直径为10μm，克重为10 g/m2的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过浸渍的方式均匀的粘附聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜。

步骤S5：摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜组装：将步骤S3所得的电极膜与步骤S2所得的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜按照“电极膜—高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

对比例1（纤维收卷速度选用低速）

基本采用实施例1的方法制备摩擦自供电立构复合聚乳酸纤维纳米纤维膜。不同的是，本例静电纺丝时的纤维收卷速度为100 rpm。具体地，S11：纺丝原液配制：在50℃下，取0.1g PLLA于5ml N-N二甲基甲酰胺中完全溶解制得溶液11，取0.5g PDLA于5ml六氟异丙醇中完全溶解制得溶液12，然后将溶液11与溶液12混合搅拌均匀制得立构复合聚乳酸纺丝原液；取2ml所制得的立构复合聚乳酸纺丝原液于注射器中，在设定的输出电压为40 kV，溶液推进速度为2.5 ml/h，纤维收卷速度为100 rpm，纺丝温度为40℃，湿度为50%的条件下纺丝成高取向聚乳酸纤维膜，制得纤维平均直径为2 μm、膜厚为300 μm的立构复合聚乳酸纤维膜；将0.1g 氯化铜与0.1g 十八胺在100ml水溶液中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在100W的输出功率、120℃下反应1h后得到铜纳米线分散液，所得铜纳米线的直径为10~40 nm，长度为40~70 μm。随后取纤维直径为100μm，克重为100 g/m2的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过喷涂的方式均匀的喷涂到聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜；将所得的电极膜与所得的立构复合聚乳酸纤维膜按照“电极膜—立构复合聚乳酸纤维膜—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

对比例2（不使用摩擦自供电聚乳纳米酸纤维膜）

基本采用实施例2的方法制备摩擦自供电立构复合聚乳酸纤维纳米纤维膜。不同的是，本例不使用立构复合聚乳酸纳米纤维膜。具体地，将1g 氧化铜与2g 葡萄糖在100ml水醇溶液（水:乙醇=1:1）中均匀混合，随后将混合溶液转移至微波辅助合成仪中在400W的输出功率、150℃下反应0.5h后得到铜纳米线分散液；所得铜纳米线的直径为10~30 nm，长度为40~60 μm。。取纤维直径为80μm，克重为50 g/m2的聚乳酸无纺布作为基底材料，将铜纳米线分散液通过超声震荡的方式均匀的粘附聚乳酸无纺布表面，待其干燥完全后制得电极膜。随后将所得的电极膜与聚乳酸无纺布（平均纤维直径为80μm，克重为50 g/m2）按照“电极膜—聚乳酸无纺布—电极膜”的结构组装成摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

对比例3（不添加电极膜）

基本采用实施例3的方法制备摩擦自供电立构复合聚乳酸纤维纳米纤维膜，不同的是，本例不添加电极膜。具体地，在30℃下，取0.5g PLLA于5ml N-N二甲基甲酰胺中完全溶解制得溶液31，取0.1g PDLA于5ml二氯甲烷中完全溶解制得溶液32，然后将溶液31与溶液32混合搅拌均匀制得立构复合聚乳酸纺丝原液；取2ml制得的立构复合聚乳酸纺丝原液于注射器中，在设定的输出电压为50 kV，溶液推进速度为2 ml/h，纤维收卷速度为4000rpm，纺丝温度为30℃的条件下纺丝成高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜，制得纤维平均直径为100 nm、膜厚为80 μm的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜；并使用高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜作为摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜。

结构表征和性能测试

扫描电子显微镜观察：通过场发射扫描电子显微镜（型号JSM-7900F，日本电子）观察膜电极和高取向聚乳酸纤维膜的微观结构（图2、3和4）。

介电常数测试：通过介电常数测试仪（型号WK-6500B, 英国Wayne Kerr公司），测试了高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的介电常数。

DSC测试：通过差示扫描量热仪，测试了高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的Tg值。

拉伸性能测试：将所得高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜裁剪后获得拉伸样条，根据美国材料试验协会的ASTM D638-2003中塑料拉伸性能测试标准，使用美国Instron公司的万能拉伸机（型号4403，传感器100 N）对纤维膜的拉伸性能进行测试。每组至少保证3个平行的测试样品，结果取其平均值。

表面电位测试：采用非接触式静电仪（VM54XQS，美国Quatek公司）测试摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的表面电位，测试高度为2 cm，温度和湿度恒定为25 ℃和45%，每个样品随机采集20个数据点并取其平均值。

过滤性能测试：采用LZC-K型自动滤料测试仪（苏州华达仪器设备有限公司）测试相同面积下（面积113.04 cm2）摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的空气过滤性能和压降参数，气体流速设置为85L/min，气溶胶发生器产生的NaCl雾化颗粒的粒径范围为0.3~2.5 μm。每组纤维膜至少测试3个不同位置，结果取其平均值。

抗微生物活性测试：采用GB19083 2010《医用防护口罩》中表明的微生物指标进行检测，标准为：不得检出金黄色葡萄球菌、大肠菌群、绿脓杆菌、溶血性链球菌及真菌菌落，细菌菌落总数不得超过20CFU/g；YY 0469~2011《医用外科口罩技术要求》细菌过滤效率不得小于95%。

实验结果：如图2所示，实施例1中的电极膜上粘附的铜纳米线可以发现，铜纳米线较均匀的粘附在了无纺布纤维上，在纤维上分贝较为均匀，导电性良好，能够实现对静电荷的疏导。从图3和4的SEM图可以发现，在高收卷速度下得到的聚乳酸纤维直径更加纤细，纤维分布更加均匀，孔隙分布更加密集均匀，更有利于对空气中微颗粒物的捕集和吸附。

表1比较了摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜介电常数测试结果，可以发现，随着纤维收卷速度的提高，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的介电常数不断增加，表明在高收卷速度下，较强的拉伸力使得纤维能够的分子结构进行了有序的排列，且PLLA与PDLA之间的立构复合作用更加紧凑，纤维结晶度提高，介电常数提高，在对比例1的介电常数低的原因主要是低收卷速度下无法导致纤维中偶极子的极化，仅依赖PLLA和PDLA之间的立构复合仅能较少的提高纤维膜的介电常数。

表1中还比较了实施例和对比例所得摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的Tg值、力学性能和表面电位的测试结果，可以发现，随着纤维收卷速度的提高，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的Tg值不断增加；实施例1-4和对比例1的摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜中因纺丝结构的完整性和铜纳米线的掺杂粘附作用，大大提高了摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜体系的力学性能，完全满足纤维过滤膜在空气过滤领域的力学性能要求。对比例2力学性能较弱的原因主要是由于所选用的聚乳酸无纺布所拥有的力学性能较弱造成的，对比例3力学性能弱是因为缺少了铜纳米线的掺杂粘附存在，造成的纤维膜力学性能的降低。

同时，表1和表2还测试了摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的表面电位的赋存情况和对超细颗粒物的过滤效率情况。从表中数据可以看出，通过静电纺丝制得的高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的表面电荷保存情况较好，在经过15天后，纤维表面的电荷丢失较少，这表明了该纤维膜较持久的静电吸附能力，且在85 L/min的风流作用下，可以发现摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的表面电位反而得到了提高，这表明在高风速震动下，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜由于膜受到风给予的机械力的作用后发生了剪切变化，从而导致高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜内偶极子的顺序发生有序排列，产生偶极极化，从而诱导纤维表面产生偶极电荷，并依托于铜纳米线的导电性，使得偶极电荷在铜纳米线上得到保存，产生电势差，从而进一步提高了纤维膜的静电吸附作用，大大提高了对超细颗粒物的超长效过滤效率（实施例4中PM0.3和PM2.5的过滤效率分别达到99.5%和99.9%）；而对比例1、2和3中，因为低收卷速度对纤维取向影响较小、聚乳酸无纺布纤维的无序性和没有铜纳米线的保留作用，大大的减少了纤维膜对电荷的产生和保留的能力，从而对超细颗粒物的吸附作用较小（PM0.3和PM2.5的过滤效率均＜85%）。

表3测试了摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的抗生物性。从表中数据可以看出，实施例的细菌过滤效率均在99%以上，对比例1和2的抗生物性虽略降低，但仍>95%。这表明高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜能够起到灭活微生物的效果。这主要是因为铜纳米线具有较好的抗生物性，可以对微生物起到灭活的作用，其次，高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜良好的摩擦自供电性能，保证了纤维膜表面具有较高的表面电荷，也能够起到杀菌的作用，因此在两者相结合的情况下，实现了对细菌较全面的灭活，抗生物性强。对比例1和2具有较高细菌过滤效率的原因主要是通过铜纳米线的抗生物性实现的，而对比例3的细菌过滤则主要是依赖纤维膜表面电荷实现的抗菌性。

通过对比实施例与对比例中的数据情况，可以发现，本发明中提供的电极膜能够很好的起到电荷保留的作用，能够大大的改善无纺布的导电性能，且具有很好的抗菌性，而高取向立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备，因立构复合结构对聚乳酸纤维膜结晶度的提高和高收卷速度对纤维膜取向度的提高，大大的改善了聚乳酸纤维膜介电常数低、剪切压电性能弱的特点，大大的改善了能够实现低机械力作用产生电荷变化的性能，能够满足人们在呼吸时，低流速下即可实现摩擦压电效应，促使纤维膜产生偶极电荷，从而提高对微颗粒物高效捕集和吸附的能力，且由于是偶极子变化引起偶极电荷的产生，所以，摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜能够持续的产生偶极电荷，会保证纤维膜上始终有电荷的存在，保证了纤维膜的长效过滤性能。因此，摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜的制备，能够满足对空气中超细颗粒物的高效过滤，且作用时间久，大大的拓展了生物基降解材料在空气过滤领域的应用前景。

表1. 摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜介电常数、Tg值、拉伸性能和表面电位的测试结果

表2. 摩擦自供电立构复合聚乳酸纳米纤维膜过滤性能测试结果

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表3 立构复合强化聚乳酸过滤膜微生物灭活测试结果

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