静电纺PLA/PCL复合纳米纤维膜的制备及性能研究

为了减轻溢油事件给生态环境和人们生产生活带来的影响，以天然可降解聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)为材料，采用静电纺制备不同共混比的PLA/PCL复合纳米纤维膜用于疏水吸油。利用扫描电子显微镜观察纤维表面形貌，并测试不同共混比PLA/PCL纤维膜的直径、拉伸性能、水接触角、吸油倍率和保油率。研究结果表明，随着PCL添加量的增加，纤维直径减小，断裂强度减小，而纳米纤维膜的断裂伸长率则从原来的72.53%增加到了118.45%,具有良好的韧性；共混后的PLA/PCL纳米纤维膜的水接触角最高可达140.56°,相比纯PLA纳米纤维膜水接触角增加了2.66°,对机油、花生油和菜籽油的最大吸油倍率分别为47.10g/g、41.13g/g和37.93g/g,对机油的保油率最高可达76.16%,具有良好的疏水亲油性能。     

静电纺丝法制备聚乳酸纳米纤维及其吸油性能

本文采用静电纺丝法制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维毡片,并首次研究了PLA纳米纤维微观结构对材料吸油性能的影响机制。扫描电子显微镜(SEM)表征显示前驱体溶液浓度对PLA静电纺丝纳米纤维直径具有显著影响,较高的浓度导致纳米纤维直径变大,10wt.%的前驱体溶液浓度可获得直径为50~100nm的均匀纳米纤维。接触角测定发现优化后的PLA纳米纤维材料具有超疏水超亲油特性。系统研究了PLA静电纺丝纳米纤维毡片对柴油、润滑油和植物油的吸附性能,发现PLA静电纺丝纳米纤维对柴油、润滑油和植物油的最大吸油倍率分别达到37、116和51g/g。实验模拟发现所制备的PLA纳米纤维材料具有吸油倍率高,吸水率低和可生物降解等特点,可用于吸附水面溢油。     

熔体微分电纺回收PP无纺布纳米纤维膜制备及吸油性能

回收再利用是最有效的处理废旧高分子材料的方法,既能减少高分子材料对自然环境的危害,又能达到节约成本,变废为宝的目的。借助自制的熔体微分电纺装置,以回收聚丙烯(PP)无纺布为原材料,分别对酸处理后的回收PP无纺布粉料以及添加质量分数10%的不同增塑剂(硬脂酸钠、乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)、己二酸二辛酯(DOA))的共混物料进行纺丝,在300℃下制备纳米纤维膜。探究回收PP无纺布纺丝的最佳降解时间以及添加不同增塑剂种类对电纺回收PP无纺布纳米纤维形貌、吸油性能及重复使用性能的影响。研究表明,加入增塑剂ATBC效果最佳。当纺丝电压40 kV,纺丝距离70 mm,纺丝温度300℃,ATBC质量分数为10%时制备的纤维直径达到最细为1.13μm。纤维膜吸油倍率为115.4 g/g,保油倍率为70.3g/g,分别为初始市售PP无纺布的4倍和3倍,且具有良好的重复使用性能。     

熔体微分电纺回收PP无纺布纳米纤维膜制备及吸油性能EI北大核心CSCD

回收再利用是最有效的处理废旧高分子材料的方法,既能减少高分子材料对自然环境的危害,又能达到节约成本,变废为宝的目的.借助自制的熔体微分电纺装置,以回收聚丙烯(PP)无纺布为原材料,分别对酸处理后的回收PP无纺布粉料以及添加质量分数10%的不同增塑剂(硬脂酸钠、乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)、己二酸二辛酯(DOA))的共混物料进行纺丝,在300℃下制备纳米纤维膜.探究回收PP无纺布纺丝的最佳降解时间以及添加不同增塑剂种类对电纺回收PP无纺布纳米纤维形貌、吸油性能及重复使用性能的影响.研究表明,加入增塑剂ATBC效果最佳.当纺丝电压40 kV,纺丝距离70 mm,纺丝温度300℃,ATBC质量分数为10%时制备的纤维直径达到最细为1.13μm.纤维膜吸油倍率为115.4 g/g,保油倍率为70.3g/g,分别为初始市售PP无纺布的4倍和3倍,且具有良好的重复使用性能.     

熔体微分电纺PLA/ATBC空气滤膜的制备及性能

为了获得高效低阻、绿色环保的空气滤膜,采用熔体微分静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)/乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)(PLA/ATBC)空气滤膜,通过加入增塑剂ATBC改善熔体流动性,制得直径均匀的纳米纤维,并重点研究了空气过滤性能。研究结果表明:随着ATBC用量的增加,纤维膜结构由松散趋于紧实,纤维直径呈先减小后小幅度增加的趋势;ATBC用量为10%(wt,质量分数)条件下,纤维平均直径为0.42μm,制得的PLA/ATBC空气滤膜对粒径大于等于0.3μm的颗粒的稳态过滤效率最高达99.95%,过滤阻力为195.2Pa,具有较好的应用前景。     

熔体静电纺丝制备吸油材料

频繁发生的海洋溢油事故不仅造成能源损失,而且严重破坏了生态环境。处理海洋溢油时主要采用聚丙烯吸油棉物理回收的方法。利用熔体微分静电纺丝装置制备出的超细聚丙烯纤维毡吸收机油和花生油的最高吸油倍率分别为132g/g和94g/g,是商用聚丙烯吸油棉的4~5倍。同时电纺纤维具有良好的可重复使用性,5次使用后的吸油倍率仍保持为95g/g。     

静电纺PAN/PVP亲水纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究

相较于传统纤维材料，纳米纤维膜因其高比表面积和超细孔隙率更适合用作空气过滤材料，此外传统的聚丙烯(PP)过滤材料亲水性差，水汽易聚集从而降低其过滤性能；针对传统空气过滤材料亲水性差的问题，基于静电纺丝的方法，以聚丙烯腈(PAN)和强亲水性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为纺丝原料，制备了PAN/PVP纳米纤维膜，探讨了亲水材料PVP对其纳米纤维膜亲水和过滤性能的影响。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜表征了纳米纤维膜的结构，由于亲水性材料PVP的引入，纺丝时纤维中静电导通性好，纺丝液能很好地被拉伸，使纤维直径变小，PVP添加质量为30%时纳米纤维膜的平均直径最小为358.12nm;此外，PVP的引入提高了纳米纤维膜的亲水性能，PVP添加质量为40%时其静态接触角为(11.5±2.5)°;但纳米过滤膜亲水性的增加会影响其过滤效率，PVP添加质量为10%时纳米纤维膜的过滤效率最高为83.4%±3.6%,纤维膜克重为1.17g/m²时品质因子最高为0.10Pa^-1,纳米纤维膜具有优异的循环稳定性，300min内过滤稳定性好且过滤压力较低，可应用于对循环过滤性能...     

静电纺丝法制备聚间苯二甲酰间苯二胺/氧化石墨烯复合纳米纤维膜及其性能研究

采用静电纺丝技术成功制备出聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)/氧化石墨烯(GO)复合纳米纤维膜(PMIA/GO复合纳米纤维膜)。主要研究了GO的加入对PMIA/GO复合纳米纤维膜的结构、空气过滤性能和热稳定性的影响。实验结果表明,GO成功掺杂于PMIA/GO复合纳米纤维膜中,在GO的添加量为1.0%(wt,质量分数)时,PMIA/GO复合纳米纤维膜的空气过滤效率为97.79%,过滤压降为85.45Pa,玻璃化转变温度为299.8℃,具有较好的空气过滤性能和热稳定性。     

PS/TPU复合纳米纤维膜的制备及其除油性能研究

通过将具有良好弹性的TPU加入PS溶液中进行静电纺丝,成功制备出一系列不同比例的PS/TPU复合纳米纤维膜。润湿性测试结果表明:纤维膜具有疏水亲油性质。吸油性能表明:PS/TPU复合纳米纤维膜具有高吸油性能,且随着纳米纤维膜中TPU含量的增加,纳米纤维膜对机油、硅油、花生油的吸油量逐渐减小。同时,该复合纳米纤维膜具有良好的循环利用性能,因此该复合纳米纤维膜在处理油污污染方面具有很好的应用前景。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的制备及性能

利用静电纺丝技术制备了不同纺丝时间的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纳米纤维膜,将PET纳米纤维膜、热熔型胶膜及涤纶针刺毡通过热处理复合,制备了三明治结构的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料,利用SEM分析了PET纳米纤维膜形貌,通过TGA确定了PET纳米纤维膜的热处理条件,对不同纺丝时间的PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料透气性能、过滤性能进行了研究。结果表明:纺丝液浓度为18%,纺丝电压为15 kV,接收距离为21 cm,环境温度为13℃,环境湿度为20%条件下得到的PET纳米纤维膜纤维平均直径为514.95 nm;PET纳米纤维膜与涤纶针刺毡的复合温度为115℃;随纺丝时间的增加,PET纳米纤维膜的密度增加,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料对颗粒物的过滤效率增大,透气性下降,当密度为3.86 g/m2时,PET纳米纤维膜/涤纶针刺毡过滤复合材料的过滤性能最优,其品质因子Q_F明显优于常规涤纶针刺毡,对1 μm以下颗粒物的过滤效率均高于93%,效率提高了58%以上,表现出优异的过滤性能。      

静电纺聚乳酸纳米纤维复合滤料的过滤性能研究

将聚乳酸颗粒加入到质量比为8:2的三氯甲烷与N-N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中,室温下配置质量分数为10%的纺丝液,采用静电纺丝法制备了平均直径在620nm左右的聚乳酸纤维。以聚乳酸熔喷非织造布为基布,通过控制纺丝时间的不同得到了负载不同厚度纳米纤维层的可生物降解的复合过滤材料。通过对各试样的孔隙率、孔径及孔径分布、过滤效率的测试发现:随着纺丝时间的增加,复合材料孔隙率不断下降,孔径不断减小,纺丝3h时,孔径基本减小到原先的一半,且分布相对集中,大大地提高了普通过滤材料的过滤效率。     

空气过滤用静电纺纳米纤维材料的研究进展

介绍了静电纺丝技术在空气过滤方面的应用,回顾了纤维过滤材料的发展历史,并详细阐述了静电纺纳米纤维毡、复合型纳米纤维毡和抗菌性纳米纤维毡等过滤材料在国内外的研究进展。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

Preparation and properties of nanofiber-coated composite membranes as battery separators via electrospinning

An electrospun nanofiber-coated Celgard^® 2400 polypropylene microporous battery separator was prepared using polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyvinylidene fluoride-co-chlorotrifluoroethylene (PVDF-co-CTFE). The coating of PVDF and PVDF-co-CTFE nanofibers was carried out using single nozzle and nozzle-less electrospinning methods. The nanofiber coating prepared by the nozzle-less electrospinning method was found to have better adhesion to the microporous separator membrane than the nanofiber coating prepared by single nozzle electrospinning. The PVDF and PVDF-co-CTFE nanofiber coatings increased the electrolyte uptake capacity in a secondary lithium-ion battery, with PVDF-co-CTFE co-polymer nanofiber-coated microporous membrane showing higher electrolyte uptake capacity than PVDF homopolymer-coated microporous membrane. In addition, the PVDF and PVDF-co-CTFE nanofiber coatings improved the adhesion of the porous microporous membrane to a battery electrode. It was also found that nanofiber coatings prepared by the nozzle-less electrospinning method have better adhesion properties and higher electrolyte uptake capacity than those by single nozzle electrospinning.     

ZIF-8/PVA静电纺丝膜的制备及其吸附性能

采用静电纺丝技术成功制备出沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)/聚乙烯醇(PVA)静电纺丝膜。分别探究和优化了PVA浓度、纺丝电压、接收距离等参数对纤维膜形态结构的影响。对复合纳米纤维膜进行了形貌表征和成分分析。实验发现在ZIF-8的浓度为10wt%条件下,当PVA的浓度为7wt%、电压为40kV、接收距离为16cm时,可得到可纺性最好、形态均匀的纳米纤维膜,膜纤维的平均直径在240nm左右。将已经制备成功的ZIF-8/PVA复合纳米纤维用于吸附刚果红,在12h内吸附容量可达86mg/g,显示出良好的吸附能力。     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜的制备和交联改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜,利用氯化钙乙醇溶液进行交联改性。研究复合纳米纤维制备、交联工艺对材料表面形貌、耐水性、热性能等的影响。结果表明:纳米纤维直径在200~500nm之间,纤维平均直径随海藻酸钠含量的增大而增大,复合纳米纤维结晶度随海藻酸钠含量的增大而降低,热稳定性随海藻酸钠含量的增大而下降。交联改性后复合纳米纤维材料耐水性提高,纤维形貌保持,纤维之间粘结增多,材料不发生熔融相转变,热稳定性下降。     

聚乳酸纤维制备的研究进展

聚乳酸纤维是可生物降解的新型绿色纤维,它可由常见的纤维成型加工工艺--溶液纺丝和熔融纺丝制得.从原料预处理、工艺过程和影响熔纺纤维结构和性能的因素三方面详细地综述了适合工业化生产的熔融纺丝工艺,并简单介绍了在医药领域应用前景广阔的静电纺丝制备聚乳酸超细纤维的研究现状.     

魔芋葡甘聚糖/卡拉胶/聚丙烯酰胺纳米纤维膜的结构与性能

采用静电纺丝技术制备魔芋葡甘聚糖/卡拉胶/聚丙烯酰胺纳米纤维膜。采用旋转流变仪、扫描电子显微镜、红外光谱分析和差示扫描量热计表征纳米纤维膜的表观形貌、特征官能团以及热稳定性和微观结构。结果表明,卡拉胶和聚丙烯酰胺的加入能明显影响复合溶胶的流变特性,分子之间存在明显的相互作用,纳米纤维膜表面逐渐光滑,纳米纤维的粗细趋于均匀且结点明显减少,其直径范围在80~120nm之间,纳米纤维膜的热稳定性随卡拉胶和聚丙烯酰胺含量增加而增强。