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.     

石蜡在熔体微分静电纺聚丙烯纤维中的作用研究

随着静电纺丝技术的发展,熔体静电纺丝因其环境友好、产量高而受到越来越多的关注,但是纤维直径过粗使其发展受到了限制。为了提高纤维细度、降低纤维摆幅,研究者通过添加不同含量的石蜡对聚丙烯(PP)进行改性,研究石蜡对聚丙烯熔体微分静电纺的纤维直径和纤维下落摆幅的影响。实验表明:石蜡作为添加剂,能够有效降低聚丙烯熔体的黏度,使得纤维的平均直径从4.48μm降到1.76μm;添加20%石蜡的聚丙烯熔体微分静电纺射流和纯聚丙烯熔体射流相比摆动半径从12.90mm降到2.63mm。     

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。     

熔体静电纺聚乳酸纤维膜的制备、表征及细胞毒性评价

调试熔体静电纺聚乳酸(PLA)过程中的电压场和温度场的参数,对不同条件下的纤维膜进行测试,研究电压场与温度场与纤维直径间的关系,并评价熔体静电纺PLA膜的细胞毒性。以聚乳酸(PLA)为原料,采用熔体静电纺丝方法,电压调整在20~26 k V范围,空间温度在10~70℃之间,分别进行熔体纺丝实验,将制得的纤维膜进行细胞毒性评价。熔体静电纺丝PLA纤维的平均直径随电压的升高逐渐增大,当空间温度为50℃时,所得纤维平均直径为最小。细胞活力测试证实熔体静电纺PLA膜无细胞毒性,具有良好的组织工程材料的应用前景。     

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。     

熔融静电纺聚对苯二甲酸乙二酯超细纤维的制备及工艺优化

采用熔融静电纺丝法制备了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)超细纤维膜,应用正交试验分析了纺丝主要工艺参数对熔融电纺PET超细纤维直径的影响。实验表明,在本实验装置条件下可实现熔融电纺工艺的有效调控,纤维直径随着纺丝电压的升高呈现下降的趋势;纤维随接收距离的增加和熔体温度的上升均表现为先变细后变粗;喂料气压的增加会增大纤维直径;提高纺丝环境温度至聚合物的玻璃化转变温度,纤维平均直径明显下降。在最佳纺丝工艺条件下(纺丝电压27 kV,接收距离7 cm,熔体温度255℃,环境温度70℃,依靠聚合物自重喂给)制备的PET超细纤维均直径小于1μm。     

熔体微分电纺PLA/OMMT可降解纳米纤维膜制备及污染处理

采用无溶剂的熔体静电纺丝技术制备可降解聚乳酸(PLA)纳米纤维,是一种很有前景和挑战性的绿色制备技术。其制备的纳米纤维膜孔隙率高、吸附能力强,可高效地处理环境污染问题。借助自制的熔体微分电纺装置,在PLA中引入了有机改性蒙脱土(OMMT),在260℃下制备了PLA/OMMT纳米纤维膜。探究了OMMT含量对PLA纤维形貌、吸油性能、空气过滤性能及降解性能的影响,并获得了最佳的OMMT配比含量。研究表明:加入OMMT后PLA热稳定性提高,结晶度大幅降低。OMMT质量分数为2%时制备的纤维,其直径为450nm。该纤维膜吸油倍率为133.5g/g,是市售PP无纺布的4~5倍,保油倍率为84.2g/g,具有良好的重复使用性能。针对粒径≥0.3μm尘埃粒子的空气过滤效率为99.31%,达到欧标H11过滤等级。且相比于纯PLA纤维膜降解性能提高,减少了二次污染,符合工业化绿色环保要求。     

静电纺丝法制备聚苯乙烯微纳米纤维膜及其过滤性能

采用静电纺丝法制备聚苯乙烯(PS)微纳米纤维膜,研究了静电纺丝工艺对PS纤维膜微观形貌、纤维直径以及孔隙尺寸分布的影响,并表征了其对固体颗粒物的过滤性能。结果表明:随着纺丝电压和接收距离的增加,PS纤维膜的直径和孔隙尺寸均减小且分布集中,随着推进速率增加,PS纤维膜的直径和孔隙尺寸逐渐增加且分布范围变宽;当纺丝电压为24kv,收集距离为24cm,推进速率为0.318mL/h时所得PS纤维膜的直径和孔隙中位径分别为940.1nm和1979.4nm,过滤尺寸范围为0.1~35μm的固体颗粒后,剩余颗粒的平均粒径仅为2.19μm。     

激光熔体静电纺丝法制备PLA/EVOH复合纤维

制备了皮芯结构的PLA/EVOH复合纤维棒,采用激光熔体静电纺丝法将纤维棒制成微纳米纤维毡,研究了EVOH涂覆对电纺纤维直径和形貌的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及水接触角测试(WCA)对纤维形貌、分子结构和亲水性进行了表征。SEM结果表明:EVOH涂覆后,PLA纤维直径可从约7μm显著减小到约1μm;因两种聚合物性质的差异性,EVOH剥离后PLA纤维呈槽状结构,该结果被FT-IR证实。WCA结果表明EVOH涂覆后PLA的疏水性更明显。     

聚乳酸的熔体静电纺丝过程及工艺

以聚乳酸为原料,使用实验室自制的熔体静电纺丝装置制备了聚乳酸超细纤维。采用正交试验设计探究了纺丝关键工艺参数———喷丝头孔径、电压、纺丝距离、熔体温度对纤维成型的影响。借助高速摄影装置记录了射流运动过程,扫描电子显微镜(SEM)对纤维微观形貌进行了表征。实验结果表明,反纺情况下射流运动几乎没有鞭动;喷丝头孔径对纤维直径有显著影响,纺丝距离次之,温度和电压的影响相对较小;设定合适的熔体温度和电压、使用较小孔径的喷丝头或在一定范围内减小纺丝距离,均可缩小纤维直径;射流路径空间温度显著影响纤维之间的粘接状态。     

Syndiotactic 1,2-polybutadiene fibers produced by electrospinning

Syndiotactic 1,2-polybutadiene (s-PB) is a typical thermoplastic elastomer with various applications because of its high reactivity. In the past, it is difficult to form s-PB fibers with a diameter below 10 μm because of the limitation of the conventional method such as melt spinning. Here, we report for the first time on the production of s-PB nanofibers by using a simple electrospinning method. Ultrafine s-PB fibers without beads were electrospun from s-PB solutions in dichloromethane and characterized by environmental scanning electron microscope (ESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffraction (XRD). At 4 wt.% concentration of s-PB, the average diameter of s-PB was about 130 nm. We found that dichloromethane was a unique suitable solvent for the electrospinning of s-PB fibers, and the structure of syndiotactic was changed through the electrospinning process.     

溶液静电纺丝制备热塑性聚酰亚胺超细纤维无纺布

为实现热塑性聚酰亚胺(LPI)无纺布的宏量制备奠定基础,以N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用静电纺丝技术成功制备了平均直径范围为0.36~1.47μm的LPI超细纤维,系统探讨了纺丝液浓度、流速以及纺丝电压等工艺条件对LPI纤维形貌和直径的影响。结果表明:随着浓度从22%(质量分数,下同)增加到30%,LPI纤维的平均直径显著增大,同时直径分布逐渐变宽,并且在纺丝溶液浓度较低时,有纺锤状纤维存在,随着溶液浓度上升,纺锤状纤维消失,随浓度继续上升,纤维开始产生粘连。纺丝电压的改变对纤维的形貌和平均直径变化不显著;随着流速增加,纤维平均直径随之增大,当流速大于1.5mL/h时,开始出现纤维粘连,大于1.8mL/h时,出现纺锤状纤维。通过优化工艺条件,在LPI浓度28%,电压15kV,流速1.2mL/h,温度30℃,接收距离25cm条件下,制备了平均直径为1.18μm的纤维。     

竹炭聚丙烯纤维的制备及性能研究

用双螺杆挤出机制备了含3%改性竹炭聚丙烯母粒,并熔融纺丝制备了改性竹炭聚丙烯纤维。采用Mastersizer 2000激光粒度仪、TEM、SEM、FT-IR、XRD分析改性竹炭微粉的粒度分布及结构,用SEM、TG-DSC对母粒及纤维进行了表征。结果表明改性竹炭微粉的粒度为5.8μm,粒子均匀分布在聚丙烯基体中,纤维表面不光滑,直径为25～80μm;DSC结果表明竹炭粒子加入会提高PP熔点;TG结果显示竹炭粒子的加入会加速PP的分解。采用抑菌晕法和振荡摇瓶法对竹炭聚丙烯的抗菌性能进行研究,发现其对大肠杆菌具有较好的抑制效果。     

PET超细纤维的熔体静电纺丝法制备及性能研究

采用激光熔体静电纺丝法制备了PET超细纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响。利用SEM、XRD、FTIR、TG-DTA及单轴拉力机对纤维形貌、结晶性能、分子结构、热稳定性和力学性能进行了表征。SEM结果表明,所得纤维表面光滑、粗细均匀,最小纤维直径在3μm左右。当增加电压时纤维直径随之增大;纤维直径随激光电流的增强呈下降趋势,随接收距离的增加有先减小后增大的趋势。XRD测试表明激光电纺PET纤维为无定形态,在一定温度下退火后呈结晶态。FTIR测试结果表明电纺PET分子取向发生了变化。拉力测试结果表明,PET热压纤维膜的平均断裂伸长率在5%左右,平均拉伸强度为1.3MPa左右。TG-DTA测试表明电纺PET纤维耐热性优良,可在较高温度下使用。     

熔融静电纺制备聚丙烯超细纤维的研究

采用熔融静电纺丝技术制备聚丙烯(PP)超细纤维,运用高速摄影技术记录了PP熔融纺丝液在高压静电场力作用下拉伸成丝的整个过程,并借助扫描电子显微镜( SEM)对不同静电压条件下所制备的PP超细纤维进行表征.实验表明,熔融静电纺射流运里大致可以分为稳定直线、分裂鞭动和沉积3个阶段.随静电压的增加,纺丝射流速度以及射流稳定直线运动区域增加,所制备纤维直径明显降低.     

醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯溶液的高压静电场纺丝

研究了醋酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯(HPMCAS)溶液高压静电场纺丝过程中高聚物分子量、溶液浓度、静电场强度对成纤性和纤维直径的影响,制备出直径范围为0.43μm～1.0μm的纤维。当溶剂、溶液浓度及静电场强度一定时,重均分子量-Mw分别为2.6万、4.8万和7.2万,HPMCAS溶液中只有7.2万者能纺丝得到光滑纤维。在静电场强度、溶剂组成一定条件下,HPMCAS可纺丝浓度范围为8%～15%(质量分数,下同),且随着纺丝溶液浓度的增大,所得纤维的平均直径逐渐增大。当其它条件保持一定时,随着纺丝电压的增大,所得纤维的平均直径呈下降的趋势,所得纤维结晶度略微增大。     

Blend fibers of chitosan-agarose by electrospinning

A novel fibrous system, chitosan/agarose, was successfully developed via the electrospinning of their blend solutions. The trifluoroacetic acid (TFA)/dichloromethane (DCM) mixture was used as a suitable solvent for both chitosan and agarose. It was found that smooth, continuous fibers were generated at an agarose content of less than 50%. Moreover, with the increase of the agarose content from zero to 50%, the average diameter of the fibers was significantly decreased from about 1.76 to 0.14 μm. The FT-IR analysis revealed a gradual shift of the absorption band in the blend fibers, suggesting the strong interaction and good compatibility between chitosan and agarose.     

FPP对Al(OH)3/PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶行为的影响

用熔融挤出法制备了不同接枝率的官能团化聚丙烯（FPP），研究了FPP对Al(OH)3/PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶与熔融行为等物性的影响。FPP加入使Al(OH)3/PP的熔融指数增加，流动性与填料分散性改善，氧指数提高和结晶与熔融行为改变。探讨FPP在Al(OH)3/PP复全材料中的作用机理。     

超声引发马来酸酐接枝HDPE、LLDPE和EPDM研究

在超声挤出反应装置中，研究了超声引发作用下马来酸酐（MAH）与HDPE，LLDPE及EPDM的熔融接枝反应，通过化学滴定法，红外光谱法，特性粘度粘和熔体流动速率（MFR）测定法等，探讨了超声强度，体系组成及温度条件对接枝产物的性能及结构的影响，结果表明，超声振动能引起接枝产物粘均分子量明显下降和接枝率的明显上升，接枝率和熔体流动速率（MFR）取决于体系中的超声强度、MAH含量及接枝温度，通过调控可制得具有较高枝率，较好熔体流动性和凝胶含量≤0．7％的HDPE－g-MAH(接枝率≥0．6％，MFR＝0．5g/10min-2.0g/10min)LLDPE-g-MAH(接枝率≥0.45%,MFR=4g/10min-7g/10min)和EPDM-g-MAH(接枝率≥0．45％，MFR＝0．2g/10min)产物，与采用过氧类引发剂引发接枝比较，本方法具有可避免交联副反应和接枝产物性能易于控制优点。