静电纺PA6/CS复合纤维膜的过滤性能研究

采用自制单喷头静电纺丝设备,以聚丙烯熔喷非织造布为基布,制备静电纺聚酰胺6/壳聚糖(PA 6/CS)复合纤维膜,研究了静电纺丝时间对复合膜表面形貌、孔径和过滤性能的影响。结果表明:随着静电纺丝时间增加,复合纤维膜对Na Cl气溶胶的过滤效率显著增加,过滤阻力明显增加,品质因子先增加后减小;连续纺丝90 min后,复合纤维膜的过滤效率达到99%以上。     

静电纺聚丙烯腈多层纳米纤维膜的制备、结构与性能

将不同浓度的聚丙烯腈纺丝液依次进行静电纺丝,制备多层纳米纤维膜,并对其孔隙率、比表面积、力学性能和过滤性能进行测试分析。结果显示:多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积均较高,由4种质量分数为14%、12%、10%和8%的聚丙烯腈纺丝液依次纺丝制备的四层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积最高,分别为54.7%和11.0m2/g,且此纳米纤维膜的力学性能优异。静电纺PAN多层纳米纤维膜的过滤效率值也较高,由质量分数分别为14%和8%两种纺丝液循环1次纺丝制备二层的纳米纤维膜过滤效率最高,对所有测试粒径的粒子的过滤效率都高于99.99994%,过滤阻力为863Pa,随循环次数增加,纳米纤维膜的过滤效率有所降低,过滤阻力则明显降低,这与多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积的变化趋势相反。     

静电纺PA 6纳米纤维膜的力学性能研究

利用静电纺丝可形成由纳米级纤维组成的纳米纤维膜,由于该膜孔径小并具有高比表面积和高孔隙率,可用作组织工程支架、传感器感知膜、过滤材料和防护材料等。静电纺纳米纤维膜的力学性能对其适用性和耐用性有重要影响。以PA 6甲酸溶液进行静电纺丝,研究了纺丝液喂入速度和纺丝距离对静电纺PA 6纳米纤维膜力学性能的影响。结果表明:纺丝液喂入速度较低时,形成的纳米纤维膜力学性能差;纺丝距离增大时,纳米纤维膜的断裂强度降低;PA 6溶解于98%甲酸中配制成13%(质量分数)纺丝液,在喷嘴口径0.9 mm、电压30 kV下进行静电纺丝,纺丝液喂入速度在0.2～0.3 ml/h、纺丝距离为8～10 cm时可获得具有良好力学性能的PA 6纳米纤维膜。     

静电纺高效防尘复合滤料的制备及其性能

为获得无毒无害高效防尘口罩的过滤材料,采用静电纺丝技术制备直径为(0.088±0.01)μm的锦纶6/壳聚糖(PA6/CS)共混纳米纤维,与丙纶熔喷非织造布复合形成高效防尘复合滤料,研究了静电纺丝时间对复合滤料表面形貌、孔径及其分布、过滤性能和透气透湿性能的影响。结果表明,静电纺PA6/CS纳米纤维层可显著提高丙纶熔喷非织造布的过滤效率,静电纺丝90 min后复合滤料对Na Cl气溶胶的过滤效率达到99%以上,明显高于丙纶熔喷非织造布的过滤效率(29%),但是随着静电纺丝时间的延长,复合滤料的孔径、过滤阻力和透气性能明显下降,而透湿性能变化不明显。     

聚丙烯腈静电纺/聚丙烯熔喷复合材料的制备及过滤性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂制备纺丝液并进行静电纺丝,用熔喷聚丙烯(PP)非织造材料为基材接收静电纺PAN纳米纤维膜,制备PAN静电纺/PP熔喷复合材料。研究了静电纺丝工艺参数对纤维直径及均匀度的影响,优化了静电纺丝工艺,在此基础上改变纺丝时间控制熔喷非织造材料表面复合的静电纺纳米纤维含量,通过AFC-131滤料性能测试系统测试了PAN静电纺/PP熔喷复合材料的空气过滤性能。结果表明,在熔喷非织造材料喷覆静电纺PAN纳米纤维膜后,过滤效率明显提高,颗粒越小,过滤效率提高越多,且随喷覆时间的增加,过滤效率提高,滤阻增加,但滤阻增加值小于过滤效率增加值,综合考虑在纺丝时间为10min时,可以制备高效低阻的PAN静电纺/PP熔喷复合非织造过滤材料。     

静电纺PA66纳米纤维的制备与工艺研究

利用静电纺丝技术制备了PA66、PVA纳米纤维。通过SEM、滤料过滤性能检测平台研究了纺丝液的浓度对纤维直径、表面形貌的影响,以及不同纺丝基材所制备的过滤材料过滤性能的差别。结果显示:PA66纤维直径随着纺丝液浓度的增大而增加,以熔喷布为基材进行纺丝的复合过滤材料的过滤效率比以无纺布为基材的高,在纺丝液PA66浓度为11%时所纺丝纤维的效果最好,过滤效率最优。     

用作过滤材料的静电纺纳米纤维的研究现状

综述了用作过滤材料的静电纺纳米纤维的国内外研究和使用现状。静电纺丝为新型高效过滤材料的开发提供了一种新的途径。静电纺纳米纤维的比表面积大,其所构成的纤维毡孔隙率高,且内部孔隙连通性好,容易与纳米级粒子结合,非常适合用作过滤分离材料。     

静电纺聚丙烯腈纳米级纤维滤膜的制备及性能

为了开发高效低阻的纳米级纤维复合滤膜,利用无针头的静电纺丝设备规模化制备了不同质量分数的聚丙烯腈纳米级纤维,并测试了该纳米级纤维复合滤膜的微观结构、透气性能和过滤性能。结果表明:随着纺丝时间的增加,纳米级纤维滤膜的厚度增加,透气率降低,但过滤效率和阻力压降都呈现增加的趋势;随着溶液质量分数的增加,纳米级纤维滤膜的透气率先减小后增加,而过滤效率和阻力压降呈现先增加后减小的趋势。认为:质量分数12%的聚丙烯腈溶液纺制20min得到的滤膜透气率和过滤效率较高,阻力压降相对较小,比较适合开发空气过滤材料。     

静电纺丝非织造过滤材料研究进展

静电纺丝作为获得纳米纤维最简单的方式之一,凭借其较高的孔隙率和比表面积,在过滤材料方面有很广泛的应用前景。简要介绍了静电纺丝过滤材料的研究状况、静电纺丝技术、过滤机理、性能测试以及纳米纤维过滤材料的应用。     

静电纺聚酰胺6/聚酰胺66纤维膜对染料的过滤性能

为将具有高表面吸附能和高孔隙率的静电纺纳米纤维膜作为一种新型膜材料应用于染料废水处理,以达到高效过滤染料的目的,研究了在0.1 MPa恒压死端过滤条件下静电纺聚酰胺6/聚酰胺66(PA6/PA66)纤维膜对质量浓度为0.1 g/L分散蓝2BLN悬浮液和弱酸性蓝N-RL水溶液的过滤效果,通过SEM、孔径分析测试仪、纳米粒径测试仪和紫外-可见分光光度仪观察及测试,分析了静电纺PA6/PA66纤维膜的表面形态、孔隙结构、染料粒径分布及对染料截留性能的影响。结果表明,连续过滤1 h后,静电纺PA6/PA66纤维膜的表面均沉积一层致密的滤饼,对分散蓝2BLN的截留率达95.6%,对弱酸性蓝N-RL的截留率仅为35.1%,但是对2类染料的过滤通量相差不大。     

气相生长碳纤维/聚酰胺6纳米纤维增强聚乳酸复合材料

 研究了气相生长碳纤维（VGCF）的表面功能化处理及其在聚合物中的分散性。通过静电纺丝,制备了不同VGCF含量的聚酰胺6（PA6）纳米纤维毡,并以VGCF/PA6纳米纤维增强聚乳酸（PLA）得到复合材料。研究发现,经过混酸处理的VGCF水溶液,在加入聚合物前后各用超声波处理1小时,VGCF的分散性较好;表面活性剂处理VGCF,明显提高了其在聚合物溶液中的分散效果。在PA6/甲酸溶液中加入VGCF后,纤维毡的力学性能增强,在纺丝液中VGCF质量分数为0.03%时,断裂强度达到最大值(14.68MPa）。随着VGCF/PA6纳米纤维含量的增加,复合材料的断裂强度先增大后减小,并在VGCF/PA6质量分数为7.39%时达到峰值(25.80MPa）。     

Adhesion and protective properties of polyvinyl alcohol nanofibrous composite fabrics

To avoid the separation of nanofiber mats and substrates during post-processing, the substrate was pretreated by plasma before electrospinning. Polyvinyl alcohol (PVA) nanofiber mats were deposited on the habutae, polyester-taffeta, and nylon-taffeta fabrics by a needless electrospinning setup with spiral disk spinnerets. The effects of plasma treatment on the adhesion of electrospun PVA nanofibrous composite fabrics were studied. The aerosol particles protective performance and wearabilities were also investigated as a function of the thickness of electrospun PVA nanofiber mat. Results showed that the surface nanoscale concave–convex roughness of substrate fabric was formed after oxygen plasma treatment. The peeling strength and peeling energy increased with the increase in surface roughness in a limited range. The peeling energy of PVA/nylon-taffeta enhanced to 2.97 times when nylon-taffeta treated by oxygen plasma at 200 W for 3 min. The aerosol particle filtration efficiency enhanced with the increase in electrospinning time, and the quality factor of PVA/nylon-taffeta was the highest with electrospinning for 10 min. Simultaneously, the air permeability and the water vapor transmission rate of PVA/nylon-taffeta decreased with the increase in electrospinning time, whereas the drape coefficient increased.     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明:不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维的制备及反应动力学分析

 利用静电纺丝技术得到PVA/PA6复合纳米纤维,并将其与镉离子（Cd2+）溶液反应,制备Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维。采用原子吸收光谱（AAS）测定金属离子浓度,用傅里叶红外光谱(FTIR)对PVA/PA6复合纳米纤维和Cd2+-PVA/PA6金属配合纳米纤维的相应吸收峰进行分析,用扫描电子显微镜（SEM）对其形貌进行表征。结果表明,PVA/PA6纳米纤维具有优异的金属离子配合性能和良好的形态稳定性。同时研究了金属离子吸附过程及动力学参数,得出吸附常数K_l=0.0257 L/mmol、饱和离子配合量Q_m=4.4643 mmol/g,相关系数R²=0.997,该反应过程符合兰格缪尔吸附模型。     

Effect of solvent treatment on morphology,crystallinity and tensile properties of cellulose acetate nanofiber mats

Aligned nanofiber mats were prepared from cellulose acetate using an electrospinning technique. The nanofiber mats were then immersed in an ethanol/acetone mixture. The solvent treatment led to denser, more compact fibrous structure and slight decrease in fiber alignment. It increased fiber diameter and polymer crystallinity within fibers. These effects resulted in increase in the tensile strength of fibrous mats. Solvent treatment may offer a simple, efficient approach to improve the mechanical strength of nanofibrous mats.     

水溶性聚乙烯醇纳米纤维毡的制备与表征

采用静电纺丝技术制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维毡,主要考察了纺丝液浓度和纺丝电压对静电纺纤维形成及其微观形貌的影响。实验结果表明:纺丝液的浓度对纤维的形成和形貌起着决定性作用,随着PVA质量分数的增加,在纺丝过程中纺丝液逐渐从液滴转变为均匀的纤维,纤维直径逐渐增加,当纺丝液的PVA质量分数为6%时,纤维形貌最佳;随着纺丝电压的提高,纤维平均直径先是有一定程度的降低,但随后降低幅度变得很小。通过实验确定了制备PVA纳米纤维毡的最佳工艺为:纺丝液的PVA质量分数6%,纺丝电压18kV,接收距离11cm,挤出速度0.5ml/h。     

静电纺聚酰胺6纳米纤维纱的形态和力学性能

 利用自制的改进型静电纺丝装置,以质量百分数为22%的聚酰胺6/甲酸溶液为纺丝液,制备了由定向排列的聚酰胺6纳米级纤维构成的连续长丝纱,分析了纺丝高度和卷绕速度对纤维形态和直径、纱线直径以及力学性能的影响。研究发现：随着纺丝高度的增加,纤维的定向排列程度提高、直径减小;纱线的直径先减小后增加;断裂应力先增加后减小。随着卷绕速度的增加,纤维的定向排列程度有显著的提高;纤维和纱线的直径都减小;而断裂应力则呈上升的趋势。卷绕速度对纤维及纱线的影响效果强于纺丝高度。     

Preparation and characterization of polyvinylidene fluoride/polysulfone-amide composite nanofiber mats

The polyvinylidene fluoride/polysulfone-amide (PVDF/PSA) composite nanofiber mats were prepared via electrospinning method and characterized systematically by means of scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR), X-Ray diffraction (XRD) and Thermogravimetric analyzer (TGA). In this study, five PVDF/PSA composite spinning solutions with the setting of different mass ratio were mixed by using mechanical agitation method. The mechanical property, wettability and the air permeability of the PVDF/PSA composite nanofiber mats were also measured and discussed. The results show that the addition of PSA has tuned the composite nanofiber mats from hydrophobic to hydrophilic. It is also found that the mechanical property, thermal stability could be improved with the increasing percentage of PVDF component. The PVDF/PSA composite nanofiber mats with the mass ratio of 5/5 gives the best air permeability. In this work, the newly developed composite nanofiber mats have the potential applications in the development of filtration membranes, protective materials, lithium battery diaphragms, etc.     

静电纺丝制备阿昔洛韦载药超细纤维垫

 采用高压静电纺丝技术制备载有阿昔洛韦的聚丙烯腈（PAN）超细纤维垫并对其进行表征。扫描电子显微镜观察结果表明,随着载药量增加,纤维直径呈增大趋势,当阿昔洛韦与PAN的质量比为20:100时,纤维中有少量药物颗粒析出;红外扫描结果表明阿昔洛韦与PAN之间具有较好相容性;体外溶出试验结果表明,载药纤维垫有明显的初期突释现象,随着载药量增加,初期突释更加明显,而药物释放度相应提高。不同载药量的纤维垫均能控制药物通过扩散机制缓慢释放60%以上的药物。静电纺丝载药纤维垫可为制备新型透皮给药系统或皮肤局部给药系统的研究开发提供新策略。     

A comparison between the UV protection of PAN/ZnO and PAN/MWNT composite nanofiber mats

The main purpose of this study is to compare the ultraviolet protection properties of PAN/ZnO and PAN/MWNT composite nanofiber mats at different concentration of MWCNT and ZnO nanoparticles. The nanofiber mats were successfully fabricated in electrospinning. The UV transmission of two types of mats was measured and then the UV protection factor was calculated and compared with each other. The results show that the UV protection factor of the PAN/MWNT composite nanofibers mats of 3 gr/m² is better than that of PAN/ZnO at nanoparticle concentrations of ≥2.5%, while the PAN/ZnO mats of ≥5% ZnO nanoparticles also provide enough UV protection properties to cover the standard requirements.