PAN/TiO2抗菌复合纳米纤维的制备及性能研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO_2)抗菌复合纳米纤维,并测试分析了纳米纤维的微观结构和抗菌性能等。结果发现TiO_2的加入有效地减小了PAN/TiO_2复合纳米纤维的直径;当TiO_2的质量分数是0.5%时,PAN/TiO_2纳米纤维膜的拉伸强力最大为71.14 cN。抗菌性能定性测试显示PAN/TiO_2复合纳米纤维没有抑菌圈;但抗菌性能定量分析表明,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了90%以上,且随着Ti O2质量分数的增加,对金黄色葡萄球菌的抑菌率相应提高,但对大肠杆菌的抑菌率先增加后减小,在TiO_2质量分数为1.5%时达到最大的99.12%。当TiO_2质量分数相同时,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率都略高于大肠杆菌。     

三氯卡班/聚乳酸超细纤维的制备及抗菌性能

通过在聚乳酸纺丝中添加抗菌剂三氯卡班（TCC）,采用静电纺丝技术制备了一种具有抗菌活性的聚乳酸超细纤维,利用扫描电子显微镜（SEM）分析溶剂的组成及配比、TCC质量分数等对纤维微观形貌的影响。研究了掺入抗菌剂的量对抗菌性能的影响。结果表明:当纺丝液所用溶剂为二氯甲烷/聚乙二醇（400目）时TCC的溶解性及TCC/PLA的成丝情况均较好,所用溶剂配比为CH2Cl2:PEG(400)=9:1(V:V);当聚乳酸纺丝液中TCC的质量分数从0.1%增加到0.6%时,纤维形态分布基本保持不变,超细纤维的直径稍有增加;所用抗菌剂TCC质量分数为0.5%时,制得的抗菌纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为98.6%和94.2%。     

聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能

为制备具有防水透湿性能的超细纤维膜,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加疏水二氧化硅(SiO₂)颗粒,制备PU/SiO₂复合超细纤维膜。通过软件模拟分析了纺丝液浓度和纤维膜厚度对纤维膜孔径的影响,根据静态水接触角、静水压、透气率和透湿率分析了复合超细纤维膜的防水透湿性能,并讨论了不同质量分数SiO₂对PU/SiO₂复合超细纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明:复合纤维膜的孔径随着纺丝液浓度的增加而增加,随着纤维膜厚度的增加而减少;当SiO₂质量分数为9%、PU质量分数为18%时,PU/SiO₂复合纤维膜的静态水接触角达到131°,静水压为6.4 kPa,透气率为33.4 mm/s,透湿率为8.065 kg/(m²·d);该条件下复合纤维膜断裂应力为4.16 MPa,断裂伸长率为184%,与纯PU膜相比具有较好的尺寸稳定性。     

Al2O3用量对聚四氟乙烯/Al2O3复合疏水纤维膜性能的影响

超疏水材料因其表面特殊的浸润性在各领域拥有广泛的应用前景,为了研究氧化铝(Al₂O₃)的负载对聚四氟乙烯(PTFE)超疏水纤维膜性能的影响,利用静电纺丝法制备了PTFE/聚乙烯醇(PVA)/Al₂O₃复合纤维膜,并通过烧结去除PVA使Al₂O₃成功负载,得到PTFE/Al₂O₃复合纤维膜;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测定仪等研究了Al₂O₃的质量分数对PTFE/Al₂O₃复合纤维膜形貌特征、纤维直径以及疏水性能的影响。结果表明：在超疏水PTFE纤维膜表面负载纳米级Al₂O₃颗粒能够在保持纤维膜表面形貌的情况下大幅度增强其疏水性能;当Al₂O₃质量分数为0.5%时,纤维膜表面疏水性最强,疏水角高达163°;当烧结温度为330℃时,...     

PCL/PVP电纺复合纤维膜的制备及其亲疏水性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚己内酯(PCL)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纤维膜,研究了PCL/PVP配比、纺丝液浓度和PVP相对分子质量对纤维形貌及直径的影响,并测定了纤维膜的接触角以研究其亲疏水性能。结果表明:随着共混聚合物中PVP-K90比例的增加,纤维的平均直径减小;当纺丝液中聚合物质量分数在10%～14%范围内变化时,纤维的形貌改变不大,但直径随着质量分数的增加有所增大;PVP相对分子质量对复合纤维膜的形貌结构和亲疏水性能影响较大,含PVP-K30(相对分子质量40 000)的复合纤维膜比含PVP-K90(相对分子质量800 000)的复合纤维膜有较好的形貌,且PVP-K30可明显改善复合纤维膜的亲水性能。     

载药聚偏氟乙烯伤口敷料的制备及其性能

为获得轻薄柔软的伤口敷料,并使其具备优异的压电和抗菌性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,掺杂不同质量分数的盐酸恩诺沙星(Enro),采用静电纺丝技术制备载药PVDF复合纳米纤维膜。分析了复合纳米纤维膜的形貌、化学结构对其压电性能、药物缓释和抗菌性能的影响。结果表明:PVDF质量分数为8%时,纤维平均直径为(753±128) nm,纤维网成膜良好,复合纳米纤维膜直径随着Enro质量分数的增加呈先增大后减小趋势;纺丝过程中PVDF由α晶型转变为β晶型,使纤维膜具备了压电性能,可产生9 mV的输出电压;当 Enro质量分数为15%时,纤维膜释药速度平稳、持续时间长且具备优异的抗菌性能,适合用作伤口敷料。     

丝素蛋白/壳聚糖复合纤维膜的制备与应用

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能，以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖，制备一定质量比的混合纺丝溶液，然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行测试与分析。结果表明：SF/CS复合纤维膜中纤维呈光滑致密、无串珠的网状结构；随着壳聚糖添加量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增强趋势，当丝素蛋白与壳聚糖质量比为5∶2时，复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(11.88±0.04)和(15.34±0.04) mm,抑菌率分别达到(73.93±0.85)%和(93.27±0.97)%;同时，在该条件下制备的复合纤维膜具有较高的吸水率((967.59±9.76)%),止血性能优于市售止血纱布。     

丝素蛋白/茜草素复合纤维膜的制备及应用

为提高丝素蛋白纤维膜的止血抗菌性能，以茜草素为止血抗菌剂，六氟异丙醇为溶剂，采用静电纺丝法制备丝素蛋白/茜草素复合纤维膜，对不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行了测试分析。结果表明：不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜呈光滑致密、无串珠的网状结构，并具有较高的吸水率；随着茜草素含量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增加趋势，当丝素蛋白/茜草素质量比为10∶1时，丝素蛋白/茜草素复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到(92.02±1.03)%和(98.03±0.28)%,其止血性能明显优于市售止血纱布。     

聚乙烯醇/海藻酸钠/黄连素医用敷料制备及其性能

为提高聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)医用敷料的抗菌性和耐水性能,采用黄连素(BR)为天然抗菌剂负载在医用敷料上,通过静电纺丝法制备PVA/SA/BR纳米纤维膜,并在氯化钙无水乙醇溶液中进行交联处理,对PVA/SA/BR纳米纤维膜的化学结构、抗菌性能、吸液性能以及力学性能进行表征与分析。结果表明:BR负载在PVA/SA纳米纤维上形成明显串珠,且与PVA/SA结合良好,氯化钙交联处理后PVA/SA/BR纳米纤维膜由网状变为平滑膜状;当BR质量分数为6%时,PVA/SA/BR纳米纤维膜断裂强度为1.76 MPa,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.41%、97.89%;当氯化钙质量分数为4%,交联时间为4 h时,PVA/SA/BR纳米纤维膜的断裂强度为4.17 MPa,吸液倍率为1 257%。     

静电纺锦纶6纳米级纤维的形态结构

 采用静电纺丝的方法纺制了锦纶6纳米级纤维,分析了锦纶6甲酸溶液质量分数、喷丝头与接收屏之间的距离(C-SD)和电压对纤维形态结构的影响,讨论了上述参数和静电纺锦纶6纤维直径分布之间的关系。结果表明,静电纺锦纶6纤维的直径随着纺丝液质量分数的增加而增加,锦纶6甲酸溶液在质量分数为12%左右时的静电纺丝效果最好;当电压超过15 kV时,纤维的直径随着电压的增加而减小,而且直径的分布趋于集中;C-SD对纤维直径的影响呈现波动性特征。     

纳米氧化锌改性锦纶6长丝的结构与物理性能北大核心CSCD

选用无机抗菌剂纳米氧化锌(ZnO)对锦纶6长丝改性,通过熔融纺丝法制备纳米ZnO改性锦纶6长丝(ZnO/PA6)。经对抗菌母粒结构与性能的分析,结果表明:ZnO质量分数5%时,ZnO均匀分散于抗菌母粒中,对黏度、灰分与熔点影响较小。经对ZnO/PA6结构与物理性能的分析,结果表明:当抗菌母粒中ZnO质量分数5%、抗菌母粒添加量5%时,ZnO/PA6的白色念珠菌、大肠杆菌与金黄色葡萄球菌抑菌率分别为92%、93%、99%,且ZnO均匀分散于ZnO/PA6中,对力学性能影响较小。     

聚乳酸/百里酚抗菌纤维的制备与性能

为开发一种绿色环保可降解的抗菌纤维，将具有良好生物可降解性的聚乳酸(PLA)与天然抗菌剂百里酚采用温控共混装置混合均匀后，利用熔融纺丝法制备PLA抗菌纤维。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、 X射线衍射仪、单纤维强力测试仪及综合热分析仪等研究了不同质量分数百里酚对PLA抗菌纤维表观形貌、化学结构、结晶结构、热学以及力学性能的影响，并利用振荡烧瓶法测试纤维的抗菌性能。结果表明：在成纤过程中，百里酚会附着在纤维外表面发挥抗菌作用；随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的热分解温度和熔融温度逐渐降低，断裂伸长率先增加后缓慢减小，最高可达320.98%,是纯PLA纤维的50～90倍；另外，随着百里酚质量分数的增加，PLA抗菌纤维的结晶度逐渐增大；当百里酚质量分数大于15%时，PLA抗菌纤维的抑菌率达到99.99%以上，可完全抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。     

聚乙烯醇/磷虾蛋白纤维的氢键作用机制及其性能

为解决聚乙烯醇(PVA)难以热塑加工和功能单一的问题,以磷虾蛋白(AKP)和水为增塑剂,通过熔体纺丝制备了PVA/AKP纤维。通过红外光谱仪表征了PVA/AKP纤维中的氢键作用,并分析氢键作用机制。借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和单纤维强力仪等分析了PVA/AKP纤维的结晶性、形态结构、热性能和力学性能等。结果表明:随着AKP质量分数的增加,PVA/AKP纤维中分子内氢键含量和结晶度呈先增大后减小趋势,当AKP质量分数为2%时,PVA/AKP纤维中分子内氢键含量达到最大值(85.37%),结晶度也达到最大值(48%),该条件下纤维断裂强度达到最大值,为2.15 cN/dtex;AKP的加入有助于提高PVA纤维的表面光滑性,PVA/AKP纤维断面呈规则圆形;PVA/AKP纤维对碱溶液的响应性更强,在水中浸渍2 h后纤维吸水率恒定在36%。     

聚丙烯腈/二氧化钛纳米纤维的紫外线防护性能

为探讨纳米纤维的紫外线防护性能,在聚丙烯腈（PAN）溶液中加入紫外线屏蔽剂二氧化钛（TiO2）并制备了纯PAN和复合PAN/TiO2纳米纤维膜,利用扫描电子显微镜、紫外透射率分析仪等分析了纳米纤维的微观形态和紫外线防护性能。结果表明：复合PAN/TiO2纳米纤维具有较小的直径;红外光谱图显示PAN/TiO2纳米纤维不仅含有PAN的特征吸收峰,还含有TiO2的特征吸收峰。TiO2的加入有效增加了PAN/TiO2 混合纳米纤维膜的紫外线吸收性能和紫外线防护性能,纯PAN纳米纤维膜的紫外线防护因子（UPF）为30.72,PAN/TiO2 纳米纤维膜的UPF为1 096.21∽1 865.49,且UPF随着TiO2质量分数的增加而增大;TiO2质量分数为0.5%时,PAN/TiO2 纳米纤维表面光滑,直径较小,紫外线防护性能较好。     

石墨烯纤维的湿法纺制及其性能

为更好地实现石墨烯纤维在功能性纺织品领域的宏观应用,以一定浓度的氧化石墨溶液为纺丝液,氯化钙溶液为凝固浴,通过湿法纺丝制备氧化石墨纤维,经氢碘酸还原获得石墨烯纤维。采用X射线光电子能谱和透射电子显微镜分别对氧化石墨烯纺丝液的氧化程度和结构形貌进行表征,发现氧化石墨烯的氧化程度高,其碳氧比约为1:1,并表现出轻薄片层的褶皱形貌。研究了不同质量分数的氯化钙凝固浴对石墨烯纤维拉伸强度的影响,结果表明,当氯化钙质量分数为20％时,所制石墨烯纤维的电导率为180 S/cm,拉伸强度为892 MPa,表现出良好的导电性和机械柔韧性。     

二氧化钛纳米管的制备及其光催化性能

为提高TiO_2的光催化性能,通过电化学阳极氧化法在金属钛箔基体上制备了结构有序的TiO_2纳米管(TiO_2NTs),并以此为基础通过连续离子层吸附反应技术(SILAR)制备了Ag、CdS共修饰的TiO_2纳米管(AgCdS/TiO_2NTs)。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、元素分析仪和紫外可见漫反射光谱等表征手段,对Ag-CdS/TiO_2NTs形貌结构、元素组成和光吸收特性等进行了表征,并研究了Ag、CdS修饰后的TiO_2纳米管的光催化性能。结果表明:Ag和CdS纳米粒子被成功沉积在TiO_2纳米管上;与纯TiO_2纳米管的吸收光谱相比,Ag-CdS/TiO_2NTs对光的吸收范围延伸到整个可见光区域;与纯TiO_2纳米管或CdS修饰的TiO_2纳米管相比,Ag(3)-CdS/TiO_2NTs对甲基橙脱色率最高,70 min后脱色率达100%。     

氧化石墨烯掺杂TiO2改性活性炭纤维

为更好地解决废水污染的问题,针对活性炭纤维(ACF)改性进行了研究。以活性炭纤维为基体,采用溶胶凝胶法制备氧化石墨烯(GO)掺杂二氧化钛(TiO₂)的溶液,通过浸渍提拉法实现负载,制备了GO掺杂TiO₂的活性炭纤维。借助红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射对其微观结构和表面形态进行表征和分析,并探讨了改性ACF的吸附动力学,以及GO对其可见光光催化降解性能的影响。结果表明:制备的GO-TiO₂/ACFs中TiO₂主要由锐钛矿相组成,GO的掺杂可抑制TiO₂晶体的生长和团聚,TiO₂的晶粒尺寸从15.7 nm降为8.1 nm。与TiO₂/ACFs相比,少量添加GO的GO-TiO₂/ACFs具有更优异的可见光吸附性能,对亚甲基蓝的去除率从65%增至85%,其吸附相比准一级动力学模型更符合准二级动力学模型,属单分子吸附。     

纳米二氧化钛整理织物的自清洁和抗菌性能探讨

将TiO2以不同用量涂覆在白色涤纶针刺无纺布和灰色高支贡丝锦毛织物表面，以光合细菌为目标，采用观察和稀释培养计数法（MPN）探讨了TiO2处理织物的自清洁性和抗菌性，结果表明，经过TiO2涂层的白色涤纶针刺无纺布随着TiO2用量的增加和时间的延长，其表面滴上的紫红色光合细菌菌液斑迹逐渐变小变浅，呈现出良好的自清洁性和抗菌性；经TiO2涂层的高支贡丝锦毛织物随着TiO2用量的增加，其灭菌率增大，具有明显的抗菌性。     

壳聚糖接枝共聚制备抗菌性竹浆粕

为了赋予竹纤维抗菌性,以天然生物高分子壳聚糖为抗菌整理剂,利用K2S2O8与Na2S2O3组成的氧化还原体系,引发竹纤维素与壳聚糖进行接枝共聚,制备了具有抗菌性的纤维素材料.以接枝率和接枝效率作为衡量标准,确定了最佳反应条件,并对在最佳条件下合成的样品进行了红外、扫描电镜和抗菌性检测.研究结果表明,竹纤维素与壳聚糖接枝共聚后,纤维表面形态明显改变,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到97.00％和99.91％,具有良好的抗菌性.