相对分子质量调节剂在PP熔体微分静电纺丝中的纤维细化作用

利用自制熔体微分静电纺丝装置,添加相对分子质量调节剂CR76,进行聚丙烯(PP)熔体微分静电纺丝,讨论了CR76含量及纺丝温度对PP熔体黏度及纤维直径的影响。结果表明:在200~280℃加工温度下,添加质量分数2%~10%CR76的PP熔体黏度降低到纯PP的25%以下;提高CR76含量与纺丝温度有助于PP纤维直径细化;添加质量分数10%CR76,纺丝温度280℃,制备的PP纤维直径大都小于1μm,平均直径可达970 nm。     

熔体微分静电纺丝法制备PP微孔纤维及亲水实验

分别使用三种不同成孔剂(纳米CaCO3、固体石蜡、混合无机盐)和亲水剂(亚雷森7008)与聚丙烯(PP)熔融共混,通过自制熔体微分静电纺丝装置制备PP复合纤维,再利用后整理方法除去三种成孔剂,得到亲水型PP微孔纤维。结果表明,熔体微分静电纺丝法可以成功制备三种不同共混体系的复合纤维,纤维直径分别集中在5~6μm(纳米CaCO3),2~3μm(混合无机盐)和1~2μm(石蜡),明显小于纯PP纤维;利用后处理方法均得到具有不同表面粗糙度并带有微孔结构的复合纤维;水分子沿纤维的水平输送与竖直输送过程是相互制约的。     

内锥面喷头熔体静电纺丝工艺参数对纤维直径的影响

提出了1种批量化制备纳米纤维的熔体微分静电纺丝新装置——内锥面纺丝喷头,并研究了纺丝过程中主要的工艺参数——电场强度、熔体温度、气流速度对纤维成型过程及直径的影响。实验结果表明:随着电场强度增大,PP纤维直径减小,但电场强度过大时,内锥面喷头周向上的射流分布不均匀;随着熔体温度升高,纤维直径减小,但熔体温度过高时,不能成纤;气流辅助有助于纤维变细,且气流速度越大,纤维越细。     

熔体微分静电纺PBAT纤维膜的制备工艺研究

探究了聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）熔体静电纺性能,并研究了熔体微分静电纺工艺参数与PBAT纤维性能之间的关系。结果表明,随着纺丝温度的升高,纤维直径减小,纤维直径分布呈先减小后增大的趋势;随着纺丝电压的升高,纤维直径减小且分布均匀,纤维膜力学性能逐渐提高;当纺丝距离为9 cm,纺丝温度为260 ℃,纺丝电压为45 kV时,制备的纤维细度及均匀度最佳,其直径为4.31 μm,直径分布标准差为0.76,纤维膜拉伸强度为9.9 MPa、断裂伸长率为111.2 %。     

基于微纳层叠技术的聚合物纳米纤维制备及应用研究进展

简述了微纳层叠共挤技术的发展;总结了近些年来基于微纳层叠技术制备纳米纤维的研究进展,包括聚合物参数,制备方法和成纤机理;对目前几种典型微纳层叠成纤方法进行了分类和对比,并对纤维的性能进行了阐述;对微纳层叠纳米纤维的应用进行了介绍。最后针对微纳层叠技术用于纳米纤维制备的发展方向和应对的挑战进行了浅析。     

电纺直写制备聚己内酯支架形貌及精度

作为一种新型的微纳制造技术，熔体直写电纺被广泛用于组织工程支架的可控制备,有序的纤维沉积是该领域应用的前提条件。对于支架成型精度的探究，本文使用生物可降解材料聚己内酯（PCL），采用自行设计的熔体电纺三维可控成型设备进行实验，考察了纤维间距对二维并行纤维沉积形貌及成型精度的影响，以及纺丝电压和网格大小对三维网格结构形貌及精度影响。结果表明，随着并行纤维设定距离的增大，纤维的沉积误差减小，并最终趋于平稳。对于三维网格结构，随电压的增加，最大沉积层数量先增大后减小，当纺丝电压为6kV时达到最大沉积层数15层。成型精度误差先减小后增大，当纺丝电压为7kV时，精度最高误差小于5%。随设定网格边长的增大，沉积层数不断增大。成型精度逐渐提高，当网格边长大于等于1.5mm时，沉积误差趋于稳定，并维持在5%左右。     

狭缝式熔体微分电纺流量控制与射流均匀性研究

采用自主设计的狭缝式熔体微分静电纺丝装置纺聚丙烯（PP）材料,研究了进料时挤出机转速与流量的关系以及流量大小对于出料均匀性的影响．并探究了不同流量下的纺丝射流效果。试验结果表明：PP料流量随转速的增大而增大,当转速达到18r／min时,出料流量基本不变,此时料流量为1．74g／min,出料均匀性好,不随流量变化而变化;在纺丝电压45kV,电极板距离90mm,纺丝温度230℃的工艺条件下,当转速为12r／min即流量为1．14g／min时,纺丝射流效果最好。     

聚合物熔体微分静电纺电场对射流的影响及其物理模型

为研究电场强度及接收装置材质对无针静电纺丝射流效率和射流分布均匀性的影响,在提出的熔体微分直线静电纺丝装置上,通过改变纺丝电压和接收装置材质,分析了喷头端最大电场强度和电离电荷对射流效率及均匀性的影响。结果表明:喷头端电场强度越大,射流效率越高,射流分布越均匀;当接收端的局部电压高于喷头端的电压时,电离离子宏观上表现出向喷头端运动,会抑制射流的形成;在高压收集端铺设电阻值为2.7×10⁵ Ω的纸,可以实现电离电荷的二次均匀分布,消除局部离子流引起的射流缺失现象;在接收装置上铺设电阻值大于1.0×10¹¹ Ω的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)会增加纺丝回流的电阻,导致电荷在PET上聚集,反作用削弱喷头端的电场强度,引起射流效率的降低。     

中空电极板对狭缝式聚合物熔体微分电纺的影响

研究了电极板中空结构对熔体微分电纺过程的影响,探讨了中空宽度对射流数量、射流间距、纤维直径及均匀性的影响。结果表明:电极板采用中空结构时纺丝模头上所产生的射流数量多于实心电极板,且可有效提高电场击穿电压,验证了中空结构的可行性;电极板采用中空结构后,纤维平均直径及直径均匀性均有明显提高,但随着中空宽度继续增加,射流数量减小,射流间距及纤维平均直径增加且直径均匀性变差,从实验研究结果可知,电极板增加中空结构可提高纺丝效果及质量,但中空宽度不宜过大。     

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。