丝素蛋白/聚环氧乙烷电纺串珠纤维材料的可控制备

通过调节丝素蛋白(silk fibroin,SF)和聚环氧乙烷(polyethylene oxide,PEO)水溶液中SF和PEO的质量比,获得不同SF/PEO质量分数(5.6%、6.0%、7.0%和9.3%)的纺丝液。研究了相同静电纺丝参数下制备电纺串珠纤维材料的最佳SF/PEO质量分数,并以此参数为基础通过调节纺丝参数(纺丝速率、纺丝电压和纺丝距离)探索了SF/PEO电纺串珠纤维材料形貌的可控性。结果表明,制备电纺串珠纤维材料的最佳SF/PEO质量分数为7.0%,通过调节纺丝参数实现了对SF/PEO电纺串珠纤维材料的可控制备。     

聚醚砜电纺纳米纤维结构与形态的研究

利用静电纺丝方法制备了聚醚砜(PES)纳米纤维,通过扫描电子显微镜(SEM)对其形态与结构进行了表征.研究了纺丝过程中溶液质量分数对纤维形态结构的影响.结果表明,溶液质量分数在16%-22%时,能够进行静电纺丝,且纤维直径会随质量分数的增加而增加,珠粒结构会随质量分数的增加而减少.     

氯化锂对静电纺PVA纳米纤维的拉伸过程的影响

在静电纺丝过程中,如果纺丝液完全绝缘或者使用的电压不够高,静电力就不能克服表面张力,这时无法纺制纤维.在纺丝液中加入适量的盐,可以增加射流的表面电荷,射流在电场中的受力发生改变,使得纤维容易纺出.在聚乙烯醇(PVA)中添加不同质量分数的无机盐氯化锂后,对静电纺丝过程中的纤维形态产生影响.实验结果表明氯化锂显著降低了PVA溶液的表面张力,纺丝过程变得容易,纤维拉伸更显著.实验结果与理论研究的结果十分吻合.     

制备条件对磁性聚己内酯纳米纤维形貌结构的影响

采用单因子变量研究法,分别探讨供液速率、纺丝电压、混合溶剂中N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的体积分数对静电纺丝所得的磁性聚己内酯(PCL)纳米纤维形貌以及Fe_3O_4与PCL之间复合形式的影响。结果表明,供液速率、纺丝电压、DMF的体积分数对磁性PCL纳米纤维形貌影响显著,但对Fe_3O_4与PCL之间的复合形式无明显影响,二者之间的复合形式为物理复合。     

静电纺PLA/Ag-TiO_2纳米纤维膜的制备及性能

利用静电纺丝技术,将聚乳酸(PLA)和载银二氧化钛(Ag-TiO_2)进行混合纺丝,制备PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜。将制备的PLA/Ag-TiO_2复合纳米纤维膜应用于亚甲基蓝溶液的催化降解和空气过滤领域,研究其光催化、过滤和重复使用等性能。同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱仪(EDX)对纳米纤维膜进行表征。研究结果表明:当PLA/Ag-TiO_2纺丝液中PLA的质量分数为10%(Ag-TiO_2占PLA的质量分数为2%)时,制备的复合纳米纤维膜的纤维形态较好,纤维直径更加均匀;使用50mg复合纳米纤维膜光催化降解质量浓度为5mg/L的50mL亚甲基蓝溶液,反应时间达到80min时,亚甲基蓝降解率达到53.50%,纳米纤维膜重复使用5次后,依然保持良好的光催化性能;同时复合纳米纤维膜具有优异的过滤性能,其空气过滤效率最高达到95.70%。     

静电纺丝技术研究进展及其应用

简述了静电纺丝技术的原理和静电纺丝工艺的主要影响因素;介绍了静电纺丝法在生物医用功能材料、过滤介质材料、增强复合材料、传感器、电子材料、新型特殊纤维等领域的应用;指出静电纺丝制备纳米纤维的研究方向。     

PAN/ZnO抗静电纳米复合纤维膜的制备及性能研究

为了提高聚丙烯腈(PAN)纤维的抗静电性能,以聚丙烯腈原丝为基料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂配制了聚丙烯腈纺丝液。然后通过超声波及机械搅拌的方法将不同质量分数的导电性能良好的纳米氧化锌(Zn O)分散在聚丙烯腈纺丝液中,配制成PAN/Zn O二元复合纺丝液,采用高压静电纺丝技术制备具有抗静电性能的PAN/Zn O纳米复合纤维。研究了PAN纺丝液、PAN/Zn O二元复合纺丝液的可纺性以及不同质量分数的纳米氧化锌对PAN/Zn O纳米复合纤维膜的结晶度及体积比电阻的影响。结果表明:纺丝液的可纺性较好,在体积分数为12%,纺丝电压为18k V,接收距离为15 cm,推进速度为0.000 5 mm/s的条件下进行静电纺丝,可以得到纤维直径均匀,纤维平行伸直度良好,表面光滑的PAN纳米纤维;随着纳米氧化锌质量分数的提高,PAN/Zn O纳米复合纤维表面变得粗糙,但结晶度无明显变化,体积比电阻减小,抗静电性能提高。     

纺丝液的导电性对静电纺丝单根纤维的直径及稳定长度的影响

选取PAN/DMAC溶液进行静电纺丝,用添加不同质量分数的氯化锂（LiCl）来控制纺丝液的导电性.研究纺丝液的导电性对静电纺丝单根纤维的直径及稳定长度的影响.实验表明射流沿轴向半径的变化依赖于盐的含量,随着LiCl含量的增加,r～2α关系式中的指数α增大.实验同时表明射流稳定长度随射流表面电荷的增加而减小,随着溶液导电率的增加,射流的稳定长度变短,静电纺丝射流的不稳定现象提早发生.     

基于纳米纤维覆层的除尘滤料制备

采用静电纺丝技术制备了用于除尘领域的涤纶纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜对纤维膜微观形貌进行表征,确定了最佳纺丝条件,并将该条件下制得的纳米纤维膜附着在除尘滤料表面,对其进行阻力特性、分级计数效率及动态过滤性能测试.结果表明,15kV纺丝电压、21cm接收距离、18%纺丝液质量分数为最佳纺丝条件,在该条件下制备的纳米纤维过滤材料阻力较低,清灰性能良好,对3μm以下的微细粒子过滤效率达到99.99%以上,效率提升明显,能有效控制微细颗粒物.     

胶原/聚氧化乙烯复合微纳米纤维的静电纺制备及表征

以六氟异丙醇体积分数为50%的乙酸溶液为溶剂,制备I型胶原/聚氧化乙烯(PEO)复合静电纺微纳米纤维,研究了PEO质量分数对静电纺纤维形貌的影响,测试了不同胶原/PEO质量比(m(胶原)∶m(PEO))时的纺丝液黏度和电导率.采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析对胶原/PEO复合纤维进行表征.结果表明,PEO的加入使纺丝液黏度增大,电导率减小,可有效提高胶原的可纺性.当m(胶原)∶m(PEO)为70∶30时,纤维形貌良好,平均直径为(267±45)nm.复合静电纺纤维中胶原与PEO分子链间存在一定的分子间作用力,但并没有改变彼此的化学结构.通过静电纺制备的胶原/PEO复合微纳米纤维膜由于其特有的结构和功能性,有望应用于伤口敷料和组织工程等生物医用领域.     

ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布的制备及其抗菌性能

采用溶胶凝胶法制备Al和La共掺杂氧化锌(ZnO∶(Al,La)),经过研磨得到均匀稳定的ZnO∶(Al,La)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)分散液.将聚丙烯腈(PAN)加入分散液中得到不同质量浓度的均一纺丝液,采用静电纺丝的方法制备出ZnO∶(Al,La)质量分数不同的ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布.采用振荡法,以金黄色葡萄球菌、大肠杆菌为测试菌株,研究了ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布的抗菌性能,并对其抗紫外性能进行表征.结果表明,ZnO∶(Al,La)质量分数为55%的ZnO∶(Al,La)/PAN无纺布不仅抗菌效果好,而且具有优异的抗紫外性能.     

超细氧化铝基陶瓷纤维的静电纺丝制备

以正硅酸乙酯(TEOS)和添加硼酸作为稳定剂的次乙酸铝(BAA)为原料,采用静电纺丝工艺制备得到超细氧化铝基陶瓷纤维。研究结果表明:当溶胶质量分数从15.0%升高到37.5%时,纺丝液的表面张力为21~23 mN/m,电导率自36.8μS/cm上升到53.3μS/cm;在相同剪切速率下,黏度随着溶胶质量分数的升高而增大,纺成纤维平均直径从1 283 nm增大到3 921 nm;在溶胶质量分数变化的过程中,纺丝液黏度的变化是影响纺成纤维直径的主导因素;当溶胶质量分数为15.0%~22.5%时,纺成纤维形貌良好,若溶胶质量分数继续升高,纺成纤维形貌则逐渐恶化;当溶胶质量分数为22.5%、烧结温度为1 000℃时,可制备出直径为660 nm、由Al_4B_2O_9相和非晶SiO_2组成的超细氧化铝基陶瓷纤维。     

氯化锂对静电纺纳米纤维的稳定长度的影响

选取聚丙烯腈(PAN)/二甲基乙酰胺(DMAC)溶液进行静电纺丝,用添加不同质量分数的氯化锂(LiCl)来控制纺丝液的导电性.理论分析与实验同时表明,在带电射流的运动过程中,含有高含量氯化锂的电势下降比含有低含量氯化锂的要快.前者引起射流的不稳定性提早发生,并且引起射流的不稳定长度减小.     

变色响应聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其过滤性能

采用静电纺丝制备刚果红-聚丙烯腈变色响应纳米纤维膜.通过电导率、变色响应、微观结构形貌、过滤及孔径等测试,分析不同质量分数的刚果红对纺丝性能、膜过滤性能的影响,并利用目视比色法,检测纳米纤维膜对HCl气体的变色响应情况.结果表明:纳米纤维膜的过滤性能不受刚果红质量分数的影响;当刚果红质量分数为0.5%时,聚丙烯腈纤维膜暴露在HCl气体中,5s内可明显由粉色变为蓝紫色;当纺丝时间为16 min时,纤维膜滤效为98.48%,滤阻为248.92Pa.     

基于静电纺丝法制备PPDO纳米纤维膜的影响参数

为进一步拓宽聚对二氧环己酮(poly(para-dioxanone),PPDO)在医学领域的应用面,采用静电纺丝法制备PPDO纳米纤维膜。在PPDO纺丝液中加入质量分数为0.1%的十二烷基硫酸钠以提高其可纺性,并通过单因素及正交试验确定最优纺丝参数。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪及多功能生物纺织品强力仪对PPDO纤维膜的形貌、微细结构及力学性能进行研究。结果表明:在PPDO质量分数为29%、纺丝液流速为0.7mL/h、纺丝电压为19kV、接收距离为18cm及纺丝针头内径为0.71mm的条件下,纺丝状态稳定,制备的纳米纤维膜形态规整,平均纳米纤维直径为0.322μm,直径不匀指标CV值仅为0.126;静电纺丝过程不会破坏PPDO的微细结构,且纤维膜具有优异的力学性能。     

静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维工艺参数与纤维直径关系的研究

采用静电纺丝方法来纺制聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡研究了质量分数、电压、针孔孔径、纺丝液中LCl的含量、接受距离等参数对纤维直径及离散度的影响，采用扫描电镜来观察纤维的直径及其形态。采用正交试验设计法，发现纺丝液的质量分数与纺丝液中LiCl的含量是影响纤维直径最重要的参数。经过优化，纺制出最小直径为98nm的纳米纤维。     

静电纺ZnO-PLLA/PLLA纳米纤维过滤膜的制备及性能研究

利用静电纺丝法制备了可用于抗菌口罩滤芯层的氧化锌-左旋聚乳酸/左旋聚乳酸(ZnO-PLLA/PLLA)复合纳米纤维膜.以纤维膜的过滤性和透气性为指标,通过正交实验分析了ZnO-PLLA/PLLA共混比例、质量分数、混合溶剂中二氯甲烷/N,N-二甲基甲酰胺(DCM/DMF)的质量比例、纺丝流速、纺丝电压及纺丝时间这6个实验因素对纳米纤维膜性能的影响,优化的制备参数为ZnO-PLLA/PLLA的质量分数为8%.其中,ZnO负载量为2%,DCM/DMF质量比为6.5∶1,纺丝电压为9 kV,流速为0.004 mm/s,时间为30 min,优化条件下制备纳米纤维粗细分布比较均匀,过滤和透气性能测试结果均达到国标医用防护口罩技术要求.     

聚酰胺酸质量分数对聚酰亚胺纤维直径的影响

静电纺丝是一种有效制备聚合物超细纤维的方法.采用一种可实现收集装置在收集滚筒的旋转轴方向上做往复运动的静电纺丝设备.该设计提高了纤维在收集滚筒上的收集面积,同时也优化了所得无纺布膜厚度的均一性.通过不同溶液质量分数的配比,静电纺丝制备出聚酰亚胺(PI)无纺布膜,电子扫描电镜(SEM)得到纤维表面形貌图片,并对无纺布纤维直径大小和分布情况做出分析表征.     

静电纺丝及其在纳米复合材料制备中的应用研究

本文介绍了静电纺丝的发展史、原理、设备及其在复合材料制备中的应用.借助于静电力的纺丝过程被称为静电纺丝.静电纺丝可以制备直径在微米以下甚至纳米级的纤维.近年来,随着纳米技术的兴起,静电纺丝受到研究者们的广泛重视.静电纺丝制备的纳米纤维可直接用于制备纳米复合材料,也可经高温处理后成为纳米碳纤维,后者在复合材料中也有很大的潜在用途.     

超支化聚酯助剂对PAN静电纺丝行为的影响

分别用正癸醇及全氟辛基乙醇对超支化聚酯Boltern H20进行表面修饰,得到了两种新化合物H20-g-C10和H20-g-PFOE,并按其相对于聚丙烯腈(PAN)质量分数为1%、5%、10%的比例分别加入到w(PAN)=10%的PAN/DMF纺丝液中进行静电纺丝研究。结果表明上述两种超支化聚酯均可以有效抑制低浓度下串珠的生成,并探讨了不同质量分数的超支化聚酯对纤维形态的影响。