聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维的制备及形貌研究

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇（PVA）纳米纤维材料,通过正交试验调节制备过程中纺丝电压、纺丝距离和纺丝溶液浓度等工艺参数,探究其对PVA纳米纤维直径大小、直径分布以及纤维形貌的影响。结果表明,影响纳米纤维形貌的主要因素排序是纺丝溶液浓度＞纺丝距离＞纺丝电压,并确定最优水平组合为纺丝电压为20 kV,PVA纺丝溶液浓度为6 %(质量分数,下同),纺丝距离为12 cm。     

小麦蛋白/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及其表征

以小麦蛋白、聚乙烯醇(PVA)为原料,采用静电纺丝法制备小麦蛋白/PVA共混复合纳米纤维,重点研究纺丝液质量分数、电压、接收距离对纤维形态的影响,利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射光谱对纤维的形态与结构进行表征。结果表明:在纺丝液质量分数10%、小麦蛋白与PVA质量比8∶2、电压12 kV、接收距离10 cm的条件下,可以制备平均直径为280 nm左右的均一、表面光滑的纳米纤维。小麦蛋白与PVA复合后,分子间以氢键结合。     

钢丝毛刷辊式静电纺PVA纳米纤维

设计了一种批量制备连续纤维的钢丝毛刷辊静电纺丝装置,研究了固定距离时溶液浓度及电压对毛刷PVA溶液静电纺丝产量的影响。考察了不同浓度PVA在不同纺丝距离、纺丝电压、毛刷转速下的纤维直径分布与纤维形貌。借助扫描电镜对制得的纳米纤维形貌进行观察,并应用Nano Measurer软件对纤维的直径及其分布进行了测量统计。综合考察结果,得出最佳的纺丝溶液浓度为12%,接收板距离为10 cm,电压为40 k V。     

静电纺抗紫外PVA/芦丁纳米纤维膜的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料,以芦丁为改性剂,将PVA与芦丁共混于去离子水中,通过静电纺丝制备抗紫外PVA/芦丁纳米纤维膜,并对其性能进行表征。结果表明:静电纺丝工艺条件为电压20 k V,纺丝速度0.5 m L/h,接收距离10 cm,温度30℃;加入少量芦丁,对PVA静电纺丝成纤性无影响,但纤维直径增大,直径均匀性变差;纤维中PVA与芦丁之间存在氢键;相对PVA,芦丁质量分数为4.76%时,PVA/芦丁纳米纤维膜的纤维平均直径为302 nm,抗紫外系数大于40,具有良好的抗紫外性能。     

静电纺间位芳纶纳米纤维的制备工艺参数

通过静电纺丝方法,将氯化锂/N,N–二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAc)溶解间位芳纶(PMIA)制备了PMIA纳米纤维,探索了溶液浓度、接收距离、纺丝电压及接收速度等工艺参数对纤维形貌及其直径分布的影响。通过扫描电子显微镜观察了PMIA纳米纤维形貌及应用Image-J软件测量统计了PMIA纤维直径。结果表明,溶液浓度为8%~10%、纺丝电压为16~18 k V、接收距离为15~20 cm,接收速度60~80 r/min的范围内,间位芳纶纳米纤维成型良好,直径分布范围为100~120 nm;PMIA纳米纤维直径随着溶液浓度的减小、静电电压的增加而减小,随着接收速度的增加纤维取向增加。     

PVA静电纺丝工艺优化研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料、去离子水为溶剂,通过静电纺丝制备PVA纳米纤维膜,利用正交实验探讨静电纺丝过程中纺丝液PVA浓度、纺丝距离、纺丝电压和注射速度对PVA纳米纤维膜形貌及纤维直径的影响,得出制备纤维膜的较佳工艺条件,并分析了纺丝液PVA浓度对纤维膜的力学性能和亲水性能的影响。结果表明：随着纺丝液PVA浓度的增加,PVA纤维的直径逐步变小,直径分布变窄;当纺丝液PVA质量分数为7%、纺丝电压为14 kV、纺丝距离为14 cm、注射速度为0.5 mL/h时,纤维膜的纤维直径最小,为203 nm;正交实验中PVA浓度、纺丝电压、纺丝距离、注射速度4个因素的极差值分别为87.00,49.67,18.33,11.67;纺丝液PVA质量分数从5%增加到7%,纤维膜的断裂强度从2.21 MPa提高至2.81 MPa,断裂伸长率从31.63%提高至56.39%,水接触角从37.7°提高至48.7°。     

聚乙烯醇纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝方法制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,探讨了工艺参数对纳米纤维形貌的影响,并对PVA纳米纤维膜进行热处理,研究了热处理时间与温度对纳米纤维膜力学性能的影响。研究表明:PVA质量分数在6%~10%区间内变化时,可得到直径分布较为均匀的纳米纤维;在其它条件相同时,随纺丝电压的升高,PVA纳米纤维的不匀增大;接收距离的改变对PVA纳米纤维的直径变化影响不大;随PVA质量分数的增加,纳米纤维膜的断裂强度和断裂伸长率逐渐增大;在热处理时间相同时,PVA纳米纤维膜的断裂强度随温度的升高而增大;处理温度相同时,随处理时间的延长,PVA纳米纤维膜的断裂强度变化不大。     

静电纺丝工艺对聚乳酸纳米纤维形貌及直径的影响

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂配制聚乳酸(PLA)溶液,采用静电纺制备PLA纳米纤维,探讨PLA溶液浓度、纺丝电压、接收距离对PLA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:当PLA溶液浓度为10%、纺丝电压为24kV、接收距离为20cm时,纺丝效果好,纤维平均直径约91nm,且直径分布较均匀。     

维生素对聚乙烯醇溶液静电纺丝性能的影响

将维生素(VC)溶解在质量分数8%的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,通过静电纺丝制得PVA/VC共混纳米纤维。分析了VC含量对溶液性能及静电纺丝速度的影响;测试了纤维的形貌结构及力学性能。结果表明:PVA/VC共混溶液属于切力变稀流体;当PVA/VC质量比为100/10或100/20时,共混溶液的电导率和静电纺丝速度较纯PVA溶液明显提高,制得的纳米纤维表面光滑,粗细均匀;与纯PVA纳米纤维比较,其平均直径和拉伸强度降低,断裂伸长率提高。     

静电纺丝工艺对二醋酸纤维素纳米纤维形貌及直径的影响

以质量比为2∶1的丙酮/N,N-二甲基乙酰胺混合溶液为溶剂配制二醋酸纤维素(CA)溶液,采用静电纺丝制备CA纳米纤维,探讨了CA浓度、纺丝电压、接收距离和溶液推进速度等工艺条件对CA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:CA纳米纤维的直径随CA浓度增加而增大,随纺丝电压增大而减小;适当的接收距离和溶液推进速度可以获得直径较小且分布均匀的纤维;当CA质量分数为11%、纺丝电压为30 k V、接收距离为15 cm、溶液推进速度为0.010 m L/min时,纺丝效果好,纤维平均直径约130 nm,且直径分布较均匀。     

静电纺丝工艺参数对丝素/壳聚糖纳米纤维的形貌及直径的影响

以98%的甲酸为溶剂,不同质量分数的再生丝素溶液和3.5%的壳聚糖溶液以质量比70:30共混静电纺丝。用扫描电子显微镜(SEM)观察了丝素质量分数、电压和极距(喷丝口到收集装置的距离)对丝素/壳聚糖纳米纤维的形貌及直径的影响。正交试验结果表明:在丝素/壳聚糖溶液静电纺丝的工艺参数中,对纤维平均直径的影响因素由大到小依次为丝素质量分数、电压、极距。单因素试验表明:丝素/壳聚糖纳米纤维的平均直径及其分布范围随丝素质量分数的增加而增大;在15￣30kV范围内纤维的平均直径随电压增大而减小;当极距大于12cm时,对纤维直径影响不大。最佳工艺条件为:丝素质量分数13%,电压30kV,极距为12cm,制得的纳米纤维平均直径104nm。     

静电纺丝法纺制聚乳酸纳米纤维无纺毡

采用静电纺丝法制备了生物降解聚乳酸(PLLA)纳米纤维无纺毡。分析了纺丝液浓度、电压、接收距离、挤出速度等因素对纤维形态的影响。结果表明:纺丝液的浓度和挤出速度对纤维直径的影响较为明显,溶液挤出速度增大,所得纤维微孔含量及尺寸也增大;适当的电压和接收距离有利于收集无液滴纤维;随着纤维直径的减小,无纺毡的孔径呈减小趋势。在PLLA质量分数为5．7％、挤出速度0．8 mL／h、接受距离 15．5 cm、电压8 kV的静电纺丝条件下,可制备纤维直径为200-400 nm的PLLA纳米纤维无纺毡。     

静电纺工艺参数对SEBS纤维形貌和直径的影响

通过静电纺丝,将苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)溶解于四氢呋喃(THF)中的纺丝液制备成SEBS纤维,探索了纺丝液质量分数、纺丝电压和接收距离对纤维形貌及直径的影响。通过扫描电镜观察SEBS纤维的形貌以及Photoshop软件测量了SEBS纤维的直径。结果表明,纺丝液质量分数为25%、纺丝电压为10 kV、接收距离为15 cm时,纤维成型性良好,平均直径为9.7727μm;纤维直径随着电压的增大而减少,随着接收距离的增大而先减小后增大。     

Determination of optimal production parameters for polyacrylonitrile nanofibers

The object of this work is to determine the most suitable values of process and solution parameters for electrospinning of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers including solution concentration, applied voltage, and working distance between the needle tip and the collector plate. To investigate the effects of those parameters on the fiber morphology, nanofiber mat samples were produced by changing the value of parameters systematically. The scanning electron microscope images of these samples were analyzed to realize the effects of these parameters on the nanofiber morphology. Our results demonstrate that the diameter of the fibers increases with increasing concentration. However, the diameter reduces as the applied voltage and working distance between needle tip and the collector increase up to a certain value. In addition to this, viscosity and applied voltage have a strong effect on the uniformity and morphology of the nanofibers. Moreover, a relationship between spinning distance, voltage supplied, solution concentration, charge density, bead formation, and the diameter of the electrospun PAN nanofiber were established in the study. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

静电纺丝SF/PLGA纤维支架用于血管组织工程的研究

将丝素蛋白（SF）和乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）溶解在六氟异丙醇中配制成溶液,采用静电纺丝技术制备了SF/PLGA纳米纤维支架,使用扫描电子显微镜（SEM）对纤维支架进行表征,研究了聚合物溶液浓度、纺丝电压、接收距离以及体积流率对纳米纤维形态的影响,从而得到纺丝的最适宜工艺参数。考察了纤维支架表面对HUVECs细胞的相容性。结果表明：HUVECs可以在SF/PLGA纤维支架表面很好的黏附和增殖,支架具有良好的细胞相容性,在组织工程领域有良好的应用前景。     

再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维的静电纺丝研究

以静电纺丝方法制备再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维。研究了共混配比、溶液浓度、添加剂含量及电纺电压、喷丝距离等因素对纤维成形及纤维有关性能的影响。研究表明:与聚乙烯醇共混后再生丝素纤维的柔韧性有一定改善,适当增加PVA在共混物中的含量、提高纺丝液浓度以及纺丝电压有利于改善共混溶液的可纺性。另外,加入丙三醇虽可使纤维直径的均匀性有所提高,但却不利于纤维成形。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇-纤维素纳米纤维膜

以废旧涤棉混纺面料为原料,采用化学法对含棉成分进行溶解回收,将得到的纤维素粉末与聚乙烯醇(PVA)、Na Cl配成纺丝液,通过静电纺丝法制备出PVA-纤维素纳米纤维膜。对所纺纤维进行电镜观察,分析静电压、纤维素与PVA质量比、纺丝液中溶质质量分数对纺丝效果的影响。结果表明:随着电压增大,纤维直径先下降后上升;随着纤维素含量的增加,纤维直径逐渐变小;随着溶液浓度的升高,纤维直径逐渐变大。     

A comprehensive study on Plantago ovata/PVA biocompatible nanofibers: Fabrication,characterization, and biological assessment

In this study, a biocompatible nanofiber is fabricated using Plantago ovata mucilage (POM) combined with polyvinyl alcohol (PVA), which is considered as a non-toxic polymer. High quality nanofibers were produced by controlling the electrospinning parameters after selecting an appropriate solvent for the POM/PVA combination (12% PVA and 3% POM). Electrospinning parameters, including high voltage, distance from collector to tip, feed rate and POM to PVA proportion were optimized following preparation of an aqueous POM/PVA solution. Using the results of scanning electron microscopy, the optimized electrospinning conditions for producing POM/PVA nanofibers were determined (high voltage = 18 kV, distance = 15 cm, feed rate = 0.125 ml/hr, PMM/PVA = 50/50) and uniform nanofibers with an average diameter of 250 nm were produced. The POM/PVA nanofiber sample was evaluated by determining the mechanical strength, characterization of produced nanofiber morphology, and investigating the cell viability by applying MTT assay. The bands for both POM and PVA from FTIR results showed that the samples remained stable. The tensile strength results showed that blending POM with PVA solution enhanced the Young's modulus by factor of 3.2 (0.2 MPa to 0.64 MPa). The MTT analysis on POM/PVA cell lines proved that the produced nanofiber considerably enabled the cellular proliferation. Enhancement in these analysis indicated how POM-based nanofibers is a promising scaffold for cell culture, drug delivery systems and food additives.