壳聚糖/聚氧乙烯复合纺丝液性能对静电纺丝的影响

为了研究壳聚糖/聚氧乙烯复合纺丝液性能对静电纺丝的影响,利用质量分数为3％的壳聚糖(CS)与聚氧乙烯(PEO)以不同的质量比溶解在浓度为50％的冰乙酸水溶液中制备了CS/PEO复合纺丝液,采用静电纺丝技术制备了CS/PEO复合纳米纤维.用扫描电子显微镜(SEM)对制备出的CS/PEO复合纳米纤维进行表征,并测试了CS/PEO复合纺丝液的溶液性能.从复合纺丝液性能对静电纺纤维成型的影响机理角度对实验结果进行了分析.分析结果表明,在其他静电纺丝参数一定时,纺丝液黏度影响射流的稳定性,从而影响纤维的形貌和直径.只要纺丝液电导率在合适的范围内,对静电纺的影响不大.从泰勒的临界公式中得出了纺丝液临界电压与纺丝液表面张力最佳值的一一对应关系,并与本实验中的实验数据相吻合.     

静电纺丝法制备PLA/CNCs纳米复合薄膜及其性能研究

采用静电纺丝法成功将纳米纤维素晶体(CNCs)植入聚乳酸(PLA)基体中,制备出网状结构的绿色纳米复合材料,并探讨了PLA/CNCs薄膜的微观形貌、结晶度、热学性能和机械性能随CNCs添加量的变化趋势。结果表明,随着CNCs添加量的增加,静电纺PLA/CNCs纳米复合材料薄膜珠状纤维减少,纤维直径增大;纳米复合纤维薄膜的结晶度提高了87.9%;纳米复合纤维薄膜的最大热解温度由369.36℃提升到380.02℃;纳米复合纤维的拉伸性能随CNCs添加量的增加而显著提高,CNCs添加量为11%(质量分数)时得到的最大拉伸力和拉伸强度最大分别为3.76N和4.58MPa,与纯PLA薄膜相比分别提高了289%和159%。     

静电纺工艺参数对聚乳酸-茶多酚复合纳米纤维直径和形貌的影响

研究了静电纺丝工艺参数对聚乳酸(PLA)-茶多酚(TP)复合纳米纤维形貌与直径的影响,借助扫描电子显微镜(SEM)观察在不同纺丝电压、不同接收距离和不同纺丝速度条件下PLA-TP复合纳米纤维的外观形貌,通过专用软件计算纳米纤维的直径。结果表明,在本实验范围内均能得到表面光滑连续的纳米纤维,PLA-TP复合纳米纤维直径为350～800nm;纺丝电压、接收距离和纺丝速度均对纳米纤维直径和形貌有较大影响;较好的纺丝工艺条件为纺丝电压18kV、接收距离17.5cm、纺丝速度0.6～0.8mL/h。     

静电纺丝工艺对PVP/TEOS/硝酸盐复合纳米纤维成纤性状的影响

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Sr(NO3)2+Mg(NO3)2+TEOS+Eu(NO3)2+Dy(NO3)2]复合纳米纤维,研究了不同静电纺丝工艺参数对其成纤性状的影响。结果表明:纤维的直径均随着电压、无机盐和PVP含量的增加呈现先减小后增大的趋势;随着纺丝液中无机盐含量的增加,纺丝液的黏度、表面张力和电导率均逐渐增大;随着PVP含量的增加,纺丝液的黏度、表面张力逐渐增大、电导率先减小后增大。SEM分析表明,当纺丝电压在13~15kV,纺丝液中无机盐含量为5%~6%,PVP含量为15%时,易获得形貌较好的复合纳米纤维。     

静电纺PA56纳米纤维膜的制备及力学性能研究

配制不同浓度的PA56(锦纶56)纺丝液,采用静电纺丝技术制备PA56纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜观察膜表面的微观形貌,探究纺丝液浓度对纤维形貌和直径的影响。结果表明:当纺丝液浓度为2.0g PA56/10mL HCOOH,推进速度为0.5mL/h,纺丝温度为45℃时,纺丝效果最佳,此时纤维直径为0.155μm。采用电子万能试验机对制得的PA56纳米纤维膜的力学性能进行测试,在最佳条件下所制膜的弹性模量为142.43MPa,断裂伸长率为19.9%,拉伸断列应力为15.02MPa,拉伸强度为15.02MPa,具有较好的力学强度。     

静电纺丝制备聚乙烯醇/再生柞蚕丝素蛋白复合纳米纤维

将聚乙烯醇(PVA)与再生柞蚕丝素蛋白(RWSF)共混,通过静电纺丝技术制备了PVA/RWSF复合纳米纤维,在保持材料降解性能和力学强度不变的前提下,获得了具有生物活性的表面。应用正交法优选出PVA/RWSF复合纳米纤维的最佳制备工艺参数。扫描电镜观察到,各组电纺膜中纤维的形貌较好,不同参数条件下纤维的直径和均匀程度有较大差别;方差分析表明,静电纺丝过程中纺丝液浓度、PVA/RWSF质量比和纺丝电压对纤维均匀性的影响显著;结合后期验证性实验确定PVA/RWSF复合纳米纤维最佳电纺参数为电纺液浓度0.09 g/mL、PVA/RWSF质量比90/10、纺丝电压18kV、推进速度1.5mL/h、接收距离14cm,此时制备的纤维均一、纤细,重复性好。     

静电纺聚醚砜纳米纤维膜的制备及性能研究

配制不同浓度的聚醚砜(PES)纺丝液,在不同纺丝温度和进液速度下,采用静电纺丝技术制备PES纳米纤维膜,并通过扫描电子显微镜观察膜表面的微观形貌,探究纺丝液浓度、进液速度和纺丝温度等条件对纤维的形貌、直径和孔径分布等的影响。结果表明:当纺丝液浓度为28%(质量分数),推进速度为1mL/h,纺丝温度为45℃时,纺丝效果最佳。分别采用电子万能试验机和泡压法滤膜孔径分析仪对优化条件下制得的PES纳米纤维膜的力学性能、通孔孔径及孔径分布进行测试,发现该条件下所得PES纳米纤维膜的弹性模量为33.4MPa,断裂伸长率为38.63%,拉伸屈服应力为3.47MPa;纤维平均直径为0.723μm,平均孔径为3.5689μm,最可几孔径为3.5655μm。静电纺PES纳米纤维膜有望作为高精度滤膜材料使用。     

二醋纤纺丝液性能对静电纺纤维的影响

为优化二醋酸纤维素的纺丝加工成型工艺,研究了二醋片特性黏度、浓度和溶剂配比对纺丝液性能的影响,并探索了纺丝液性能与所纺纤维形貌和直径之间的关系。结果表明:随着特性黏度和浓度的增大,纺丝液黏度增大,流动性能变差,所纺纤维直径增大;当混合溶剂中丙酮含量低时,纺丝液因黏度和表面张力大,电导率小而无法纺丝只能收集到珠状液滴;逐渐增加丙酮含量,黏度和表面张力减小,电导率增大,所纺纤维直径增大;当使用丙酮/N,N-二甲基乙酰胺的体积比为3∶2时,可以收集到光滑无缺陷的纳米纤维;当丙酮含量较高时,纺丝液因溶剂挥发速率快而凝固从而无法纺丝。     

聚丁二酸丁二醇酯调控丝素蛋白超细纤维膜形貌及其力学性能

为了改善静电纺再生丝素蛋白(SF)纤维膜的力学性能,通过静电纺丝技术制备丝素蛋白(SF)/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合超细纤维膜。通过对用甲醇处理后的具有不同共混比例的超细纤维膜进行FE-SEM、FTIR、XRD和DSC观察测试,分析比较了不同共混比例的复合超细纤维膜的形貌、结构,并进行力学性能测试。结果表明:随着聚丁二酸丁二醇酯共混质量比的增加,复合超细纤维的平均直径从289 nm增大到425 nm;复合超细纤维的结晶性能随之提高;复合超细纤维膜的拉伸破坏应力先减小后增大,拉伸破坏应变逐渐增加;当共混质量比为50/50时,复合超细纤维膜表现出良好的力学性能,拉伸破坏应力接近于16 MPa,破坏应变达到50%。聚丁二酸丁二醇酯可有效调控丝素蛋白超细纤维膜的形貌、结构和力学性能。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜制备及力学性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了聚乳酸(PLA)与茶多酚(TP)质量混比为100/0、90/10、80/20、70/30、60/40、50/50、40/60、30/70和20/80的复合纳米纤维膜.分别借助扫描电子显微镜(SEM)和KDⅡ-0.05微机控制电子万能试验机观察薄膜表面形貌及测试力学性能.SEM图分析结果表明:当PLA与TP的质量混比从100/0变化到50/50时,均能纺出较连续、光滑的纤维.随着纺丝液中PLA含量的减少,TP含量的增加,所纺纤维直径逐渐变小.超出这个范围,纤维断裂现象加剧,甚至出现纳米级颗粒团聚的现象.复合纳米纤维膜的拉伸强度逐渐减小,断裂伸长率先增加后减小.     

静电纺SF/PLA共混纳米纤维的形态结构及热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素蛋白/聚乳酸(SF/PLA)共混纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、X射线衍射和TG-DTA研究了该纳米纤维非织造网的形态特征、分子结构和热性能。结果表明,纤维直径在246nm～2000nm之间,混纺纤维直径随着SF含量的增大而变粗;FT-IR和X射线衍射谱图都表明混纺纤维有着较高的结晶度,并有相分离发生;TG-DTA曲线中明显的SF和PLA分解峰,进一步证明了在本实验条件下SF与PLA的共混不能形成共溶体系,共混SF/PLA纳米纤维存在两个分离的结晶区,即SF晶区与PLA晶区。     

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。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

PLA/TCMC静电纺丝膜的制备及溶液中Cu2+离子的去除

采用静电纺丝技术制备不同质量比的PLA/TCMC静电共混纺丝膜,并通过FTIR、TG、DSC及拉伸测试进行表征.同时将质量比为60∶40的静电共混纺丝膜应用于溶液中Cu2+去除研究,考察了初始浓度、流动时间、使用次数等对静电共混纺丝膜去除溶液中Cu2+的能力.结果表明:PLA与TCMC的质量比为60∶40时,纺丝才能得到的纤维直径比较均匀,纤维形貌较好、具有较好的热稳定性和拉伸强度;静电共混纺丝膜能一定程度地去除溶液中的铜离子,其去除率最高可达13.77%;去除率受初始浓度的影响,当初始浓度为40mg/L时去除率最高;随着处理时间的增大,使用次数的增加,膜对溶液的去除率逐渐降低,膜的使用效果逐渐减弱.     

纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合纳米纤维支架材料的研究

采用静电纺丝的方法制得纳米羟基磷灰石(n-HA)/聚乳酸(PLA)(n-HA/PLA)复合纳米纤维支架材料,通过仪器测试,分析研究了不同n-HA用量对n-HA/PLA的形貌与性能的影响。研究结果表明:当n-HA用量为10%(wt,质量分数)条件下,其在聚乳酸纳米纤维表面均匀分布,n-HA/PLA复合纳米纤维支架材料的断裂强度、断裂伸长率达到最大,分别为670.52cN·m/g、105.54%,热性能也得到了提高。     

静电纺丝制备肉桂醛/聚乳酸复合纳米纤维膜及其性能

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β-环糊精包合物,将其添加到聚乳酸(PLA)溶液中,采用静电纺丝技术制备了肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜对复合纳米纤维膜的直径及表面形貌进行观察,通过红外光谱对其做特征官能团分析,同时对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行表征。结果表明,肉桂醛/PLA复合纳米纤维膜纤维形态良好,其直径范围在133~177nm。红外光谱显示肉桂醛与PLA属于物理混合;随着肉桂醛/β-环糊精包合物添加量增加,其纤维膜拉伸强度逐渐降低,但玻璃化转变温度变化不显著。纤维膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性能,且随着包合物添加量的增加抑菌性逐渐增强,其中对金黄色葡萄球菌抑菌性最强。     

CS/PA66复合纳米纤维的静电纺丝制备与药物缓释性研究

采用单一溶剂甲酸溶解壳聚糖(CS)和聚酰胺66(PA66),以静电纺丝的方式成功制得不同质量比的CS/PA66复合纳米纤维,通过红外光谱、扫描电镜等对复合纳米纤维的形貌、结构进行表征。结果证明:采用静电纺丝制得不同CS∶PA66质量配合比CS/PA66复合纳米纤维,纤维直径为40~100nm,纤维分布均匀,具有很好的连续性,增加黏度和电导率能够减小CS/PA66复合纳米纤维直径,提高复合纳米纤维堆叠密集度。CS∶PA66质量配合比为2∶8,CS/PA66复合纤维载药量为20%,释放50h,药物累计释放率最高达到88%,CS/PA66作为载药体系具有较好的药物缓释效果。     

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。     

静电纺PU/PANI纳米纤维膜制备及性能研究

以聚苯胺(PANI)和聚氨酯(PU)等为原料,采用静电纺丝技术,成功制备PU/PANI纳米纤维膜。采用SEM扫描电镜研究了PU/PANI配比、纺丝液浓度、挤出速度等对纤维形貌与结构的影响,并研究了其力学性能、过滤性能以及电学性能。结果表明,当PU/PANI质量配比为10∶1,纺丝液质量浓度为8%,挤出速度为6mL/h时,纺丝效果最佳,制得纳米纤维直径分布较为均匀,约为300~500nm。添加一定量的PANI可提高纺丝液电导率,有助于改善静电纺丝效果,降低纳米纤维直径;PU/PANI纳米纤维膜阻抗比纯聚氨酯纳米纤维小2个数量级,具有优良的抗静电性。在32L/min流量下,对0.3μm的粒子,过滤效率达96.0%以上,是一种优异高效抗静电过滤材料。在易燃易爆、安全过滤、特种工况防护服装中具有潜在的应用前景。