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。     

PBAT/PCL共混薄膜在草莓保鲜包装中的应用

目的通过聚己内酯(PCL)来改善聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)的自粘性、成膜性及气体透过性,探究不同厚度和不同气体透过性的PBAT/PCL共混薄膜包装对新鲜草莓的保鲜效果。方法利用双螺杆挤出流延机组制备不同厚度和不同气体透过性的PBAT/PCL共混薄膜,并用于草莓的密闭包装。结果纯PBAT的自粘性由于PCL的添加得到改善,且不同厚度及共混比例的PBAT/PCL共混薄膜气体透过量不同,但CO_2/O_2选择透过比几乎不变。当薄膜用于草莓包装时,PBAT/PCL20薄膜草莓包装内部的CO_2浓度从第2天开始迅速进入平衡状态,维持在体积分数为2%~3%的范围,而O_2的体积分数随着贮藏时间逐渐降低后达到6%~7%。结论少量PCL的添加可改善PBAT的自粘性,一定厚度和透过性的PBAT/PCL共混膜可以使包装内部建立起低氧高二氧化碳的气氛环境,抑制草莓的呼吸作用,延长其保鲜期。     

聚己内酯/明胶电纺纳米纤维支架的制备与细胞相容性研究

构建了聚己内酯/明胶(PCL/GE)电纺纳米纤维支架,考察了该支架在模拟体液中的降解速率及其细胞相容性。结果表明:相比于PCL纤维膜,支架表面具有良好的亲水性,且PCL/GE复合纤维支架降解速率得到极大提高;大鼠脂肪来源间充质干细胞(marrow stromal cells,MSCs)在纤维支架表面粘附力强,生长、增殖情况良好。     

LDPE／SiO2保鲜膜保鲜果蔬

为了更有效的保鲜新鲜水果,鉴于低密度聚乙烯薄膜(LDPE)存在的缺点,采用无机矿物二氧化硅(SiO2)填充LDPE薄膜包装新鲜果蔬.试验结果表明LDPE/SiO2膜能有效的抑制果蔬的呼吸强度、延缓果蔬衰老,具有良好的保鲜效果.     

PVP/PCL纳米纤维复合支架的生物活性

以二氧六环/水为溶剂体系,以聚己内酯(PCL)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,采用相分离法制备纳米纤维支架,研究了陈化、溶剂比例和PVP含量对支架的纳米纤维结构形成的影响,以及PVP的添加对支架生物活性和亲水性能的影响。结果表明,陈化直接影响纳米纤维网络结构的形成;溶剂体系和PVP含量均影响纳米纤维结构,随着PVP含量的提高纳米纤维结构逐渐消失。随着PVP含量的提高,支架的亲水性能提高。PVP/PCL复合纳米纤维支架浸泡模拟体液(SBF)后在其内部和表面皆生成碳磷灰石(CHA)涂层,表明该纳米纤维支架具有良好的生物活性,且PVP/PCL支架比纯PCL支架能更快诱导生成碳磷灰石。     

日光驱动纳米纤维膜的制备及其抑菌性能研究

目的 为了研究低耗能、低成本的食品保鲜方法,创建一种可日光驱动的抗菌纳米纤维膜.方法 通过静电纺丝技术结合光敏性化学物质制备聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,通过扫描电镜、傅里叶红外光谱、热重分析、水接触角、耐水试验、活性氧的释放以及抑菌试验对纳米纤维膜进行表征.结果 光敏性物质二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)成功地接枝在PVA纳米纤维膜上,并在日光驱动下,可以释放活性氧,对致病菌具有杀灭作用.结论 该纳米纤维膜在日光的驱动下,可以有效地产生活性氧,从而杀灭微生物,因此可以在食品抗菌包装方面有新的应用.     

基于湿法纺丝技术构建环糊精/聚乙烯醇纤维膜及其对空气污染物的移除性能

文中探索了一种制备稳定、长时、高效移除效率和透气性的空气过滤材料的新方法。通过湿法纺丝技术制备了含β-环糊精(β-CD)的空气过滤膜(CD/PVA纤维膜),该纤维膜对PM2.5的移除效率约高达99%,其最大压差为673 Pa,QF值为0.025 Pa~(-1)(而PVA的最大压差值高达943,QF值为0.005 Pa~(-1)),表明CD/PVA纤维膜具有良好的移除率和透气性能。与商用空气过滤膜相比,CD/PVA纤维膜的移除率可以与其媲美,而透气性能远优于商用空气过滤膜,吸附30 h后,商用空气过滤膜的压差值高达865 Pa, CD/PVA纤维膜仅为284 Pa。同时,CD/PVA纤维膜可以吸附空气中的气体污染物(例如SO_2),75CD/PVA对SO_2移除率达到69.6%,而PVA纤维膜对SO_2的移除率仅为50%。     

木薯淀粉接枝苯乙烯/丙烯酸丁酯-聚己内酯壳核纤维的制备及表征EI北大核心CSCD

利用自由基聚合反应制备了木薯淀粉(CS)接枝苯乙烯(St)/丙烯酸丁酯(Ba)共聚物(CS-g-St/Ba),并且通过同轴静电纺丝法制备了以聚己内酯(PCL)为核层,CS-g-St/Ba为壳层的核壳结构纤维膜。分析了核层PCL浓度和流速对纤维形貌的影响,随着核层PCL浓度的增加,珠状纤维逐渐减少,最后形成无珠粒纤维,且纤维的平均直径逐渐增大,随着核层PCL流速的增加,纤维的平均直径先减小后增大;通过对核壳纤维的透射电镜和纤维断面扫描电镜观察可以清晰地看到壳层CS-g-St/Ba和核层PCL;红外光谱分析表明,St和Ba能同时接枝在CS骨架上,核壳纤维膜中同时含有CSg-St/Ba和PCL;核壳结构纤维膜的拉伸强度为1.58MPa,弹性模量为12.63MPa。相对于单轴静电纺CS-g-St/Ba和PCL纤维膜,核壳结构纤维膜的力学性能明显提高。     

PCL/Fe_3O_4磁性复合纳米纤维的结构与性能

将纳米Fe_3O_4磁性颗粒加入到N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和氯仿溶解聚己内酯(PCL)的聚合物溶液中,通过静电纺丝制备PCL/Fe_3O_4磁性复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、差示扫描量热分析及磁性演示对复合纤维的形貌尺寸、化学结构、热稳定性和磁性进行了表征。结果表明:所制得的磁性纳米纤维成型良好,且Fe_3O_4磁性颗粒分散在纳米纤维中,其与PCL是物理复合,复合纳米纤维具有一定的磁性,为PCL磁性复合纳米纤维的实际应用做了有益的探索研究。     

聚碳酸丁二醇酯的静电纺丝制备及细胞相容性

采用静电纺制备了聚碳酸丁二醇酯(PBC)纤维膜,研究了工艺条件对纤维膜形貌的影响及纤维膜的亲水性和细胞相容性。结果表明,溶剂对纤维膜形貌具有重要影响;在PBC质量分数为22%~28%,电压-距离比为20kV/20cm,湿度在20%~50%所制得的纤维膜具有良好的表面形貌;PBC纤维膜的亲水性优于聚己内酯(PCL);PBC纤维膜的细胞铺展和细胞增殖结果与PCL差异较小。     

纳米TiO2/ESBS电纺复合纤维的制备及抗紫外性能研究

利用甲酸将SBS中部分双键氧化为环氧基来制备ESBS,并采用红外光谱及环氧值测定表征。再将纳米TiO2和ESBS共混并利用静电纺丝法制备纳米TiO2/ESBS纤维膜,运用SEM对纤维形态表征并进行抗紫外性能测试。结果表明:ESBS抗紫外性能得到提高,纳米TiO2/ESBS纤维膜抗紫外性能得到进一步改善,其中,锐钛型纳米TiO2/ES-BS纤维膜平均UPF为43.9,金红石型纳米TiO2/ESBS纤维膜平均UPF为175.9。     

聚乳酸/茶多酚复合包装膜的制备及性能

目的 对比不同制备方法对复合包装膜性能的影响,以获取具有优良保鲜性能的食品包装膜及其制备方法.方法 以可降解生物材料聚乳酸(PLA)为基材,掺杂茶多酚(TP)活性物质,分别采用静电纺丝法和流延法制备不同质量比的PLA/TP复合包装膜,通过扫描电镜、接触角测试、溶胀性测试、水蒸气透过性测试及抗氧化性测试分析薄膜的形貌和理化性能,并对2种方法制备的复合膜的TP释放行为和草莓保鲜性能进行对比分析.结果 流延膜呈致密多孔结构,纺丝膜呈多层纳米纤维叠加结构;2种复合膜的接触角均随TP质量分数的增加而减小,当TP质量分数从0％增加至20％时,流延膜的接触角从62.70°±3.09°减小至44.08°±2.24°,呈亲水性,纺丝膜的接触角从124.39°±1.69°减小至112.90°±2.42°,呈疏水性,且流延膜的水蒸气透过量随TP质量分数增加而增大,当TP质量分数为20％时,水蒸气透过量增大至(396.93±16.36)g/(m2·d);纺丝膜的溶胀性远高于流延膜,当TP质量分数为20％时,纺丝膜的溶胀率高达347.63°±5.36°,流延膜的溶胀率仅为13.36°±0.56°;随着TP质量分数增加,流延膜和纺丝膜的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率均逐渐提高,最高分别达(89.76±1.4)％和(97.26±1.25)％;2种膜中TP的释放行为均符合先快后慢的规律,且随着TP质量分数增加而增大,不同流延膜在720 h后累积释放百分比范围为50％～85％,纺丝膜在240 h后基本释放完全,累积释放百分比为75％～95％;流延膜比纺丝膜对草莓的保鲜效果更优,分别将草莓的货架寿命延长至18 d和9 d.结论 流延法制备的复合膜具有亲水性、高水蒸气透过性、高抗氧化性能和优异缓释性能,能有效延长草莓的货架寿命至18 d;纺丝膜制备的复合膜具有疏水性、高溶胀率、优异抗氧化性能,但释放速率快,能有效延长草莓的货架寿命至9 d.     

聚乙烯抗菌膜的制备及其对草莓保鲜效果的研究

目的 比较天然抗菌剂(生姜精油)和无机抗菌剂(改性纳米氧化锌)在贮藏过程中对草莓的保鲜效果。方法 分别添加抗菌剂质量分数为3%和4%的生姜精油和改性纳米氧化锌(ZnO)于低密度聚乙烯和茂金属乙烯–己烯共聚物中,通过共混挤出、流延工艺制备抗菌活性包装膜,对草莓进行保鲜贮藏。通过测定贮藏过程中草莓的质量损失率、腐败率、糖度、硬度、感官品质以及包装内气体成分等指标,探究草莓在(16±1)℃保存条件下不同抗菌活性包装膜对草莓保鲜品质的影响。结果 添加抗菌剂的保鲜膜均可有效减少草莓水分、硬度的下降,抑制草莓果实的腐败变质,提高草莓感官品质。结论 添加质量分数为4%的无机抗菌剂(改性纳米ZnO)复合薄膜对新鲜采摘草莓保鲜效果更理想。     

静电纺丝法制备吲哚美辛纳米粒子/聚乙烯醇复合纤维膜

采用乳化法制备以吲哚美辛为疏水药物模型、聚己内酯-聚乙二醇嵌段共聚物(mPCL-PEG-PCL)为载体,聚乙烯醇(PVA)为乳化剂的载药纳米粒子。将制得的吲哚美辛纳米颗粒与PVA共混制备10%(wt,质量分数)纺丝溶液,通过静电纺丝法制备具有缓释性能的吲哚美辛纳米粒/PVA纳米纤维膜。可观察到所制得的纳米纤维膜表面覆有纳米颗粒;且在37℃缓冲溶液中120h仍具有药物释放性能,药物累积释放量达到78%。吲哚美辛纳米粒/PVA纳米纤维膜在药物缓释领域具有较好的应用前景。     

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。     

PEG大分子硅氧烷制备药物缓释杂化纳米纤维膜

采用Jones试剂对聚乙二醇(PEG)进行修饰并合成端基为-Si(OEt)3的PEG大分子硅氧烷,将其与TiO2溶胶进行共水解缩合,制得PEG/SiO2-TiO2杂化纺丝液。在杂化纺丝液中加入头孢唑啉钠,经静电纺丝法制备载药杂化纳米纤维膜。对杂化电纺纤维膜的结构与形态进行了表征,并研究了其药物释放性能。红外光谱(FT-IR)研究了PEG大分子硅氧烷合成机理和产物结构;扫描电镜(SEM)照片显示,纳米纤维的平均直径约为115 nm,载药纳米纤维平均直径约为130 nm;紫外可见光(UV-Vis)光谱分析表明,载药纤维的初期释放速度较快,随时间推移释放速率逐渐降低,具有良好的药物缓释性能。     

多壁碳纳米管/聚己内酯超细复合纤维的制备及性能

通过静电纺丝法制备出多壁碳纳米管(MWCNTs)增强聚己内酯(PCL)超细复合纤维膜。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)对MWCNTs/PCL超细复合纤维进行表征,并进行了拉伸测试。结果表明,MWCNTs分散于PCL纤维中,MWCNTs的加入降低了PCL的结晶度。当PCL中MWCNTs的含量为0.5 wt%时,其结晶度最低,但此时MWCNTs/PCL超细复合纤维具有最好的力学性能。     

浓度及溶剂配比对PVDF静电纺纳米纤维膜的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为纺丝溶质，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与四氢呋喃(THF)为混合溶剂，配制不同浓度和不同溶剂配比的纺丝溶液，利用静电纺丝技术制备了PVDF纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、光学接触角测量仪、ImageJ软件对所制纳米纤维膜的微观形貌、疏水性能、纤维直径等进行分析，研究了不同浓度和不同溶剂配比对纳米纤维膜的影响。结果表明：当溶液浓度为10%(PVDF质量分数),DMF/THF溶剂配比为3/2时静电纺丝制备的纳米纤维膜纤维形貌良好，直径分布均匀，具有良好的疏水效果。     

AOPAN/RC纳米纤维膜的制备及对金属离子吸附性能

采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)纳米纤维膜,通过化学改性制备偕胺肟化聚丙烯腈/再生纤维素(AOPAN/RC)纳米纤维膜,研究了纳米纤维膜对单一金属离子(Fe~(3+))和混合金属离子(Cu~(2+)、Cd~(2+)、Fe~(3+))的吸附性能。通过扫描电镜、红外光谱、X射线能谱仪等测试对纳米纤维膜进行了表征,并通过静态接触角测定纳米纤维膜亲水性能。研究表明,改性后制备的AOPAN/RC纳米纤维膜的亲水性能得到较大改善,同时纳米纤维膜能够高效吸附溶液中的金属离子,纳米纤维膜对单一组分Fe~(3+)的饱和吸附可达411.21mg/g,对于混合金属离子溶液,纳米纤维膜对其吸附能力顺序为Fe~(3+)Cu~(2+)Cd~(2+),而且纳米纤维膜具备优良的重复使用能力。     

共混与同轴静电纺载药纳米纤维的制备、表征及比较

采用共混和同轴静电纺制备了负载盐酸四环素药物的聚乙烯醇-苯乙烯吡啶盐(PVA-SbQ)/玉米醇溶蛋白(Zein)复合纳米纤维,在紫外光照射下得到光交联载药PVA-SbQ/Zein复合纳米纤维。利用扫描电镜(SEM)对不同纤维的形貌和直径分布进行了分析;采用透射电镜(TEM)对不同静电纺丝法制备的纳米纤维结构进行了观察和比较;强力测试表明同轴静电纺丝制备的纳米纤维力学性能更强;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)曲线表明载药PVA-SbQ/Zein复合纳米纤维保持了原有的化学功能基团;最后比较了两种方法制备的载药纳米纤维膜的药物释放行为。