静电纺聚丙烯腈/硫酸铜纳米纤维膜的制备及其性能

为开发可应用于医疗敷料的铜离子纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/ 无水硫酸铜复合纳米纤维膜,探讨了纺丝液质量分数及黏度、导电率对纺丝过程和纤维外观形貌的影响,并对其所含元素及纤维粒径分布进行测试表征。结果表明：铜离子存在于纳米纤维膜中;在设定的纺丝工艺参数下,当纺丝液中聚丙烯腈的质量分数增加时,溶液黏度随之增加,纤维直径逐渐变大;当纺丝液中无水硫酸铜的质量分数增加时,溶液导电率随之增加,纤维直径先变小后变大,且易出现纤维粗细不匀及串珠现象;当纺丝液中聚丙烯腈与无水硫酸铜质量比为8：3时,纤维的外观形貌最好,且直径在300 nm左右。     

羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

从废旧羊毛中提取羊毛角蛋白对于资源再利用具有重要意义。针对羊毛角蛋白分子量低，难以直接纺丝等问题，将羊毛角蛋白与聚乙烯醇共混制备纺丝液，最后通过静电纺丝制备羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜。利用旋转流变仪对羊毛角蛋白/聚乙烯醇纺丝液的黏度进行了分析，利用扫描电镜对羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维的微观形貌进行了表征，采用数字源表对其传感性能进行了测试。结果表明：当聚乙烯醇与羊毛角蛋白的质量比为7∶3时，纺丝黏度适中，获得的纳米纤维粗细均匀，直径约240 nm。羊毛角蛋白/聚乙烯醇纳米纤维膜在手指弯曲运动时产生2.1 V输出电压，可感知人体生理信号，有望应用于柔性传感领域。     

基于废弃毛纺织物的抗菌复合纳米纤维膜的制备及性能

为制备抗菌性好、安全、成本低且性能稳定的纳米纤维,采用碱溶解-等电点沉淀法从废弃羊毛中提取角蛋白多肽链段(WK),以铜离子(Cu)为抗菌剂,加入聚乙烯醇(PVA)共纺,采用静电纺丝法制备PVA/WK/Cu纳米纤维膜。利用正交试验选出形态最佳的PVA/WK纳米纤维,再添加不同含量的铜离子进行性能测试分析。试验结果表明：当聚乙烯醇质量分数为8%,角蛋白质量分数为20%时,制备的PVA/WK纳米纤维光滑均匀。铜离子的加入对纤维平均直径影响较小,但对纤维均匀程度影响较大。红外光谱曲线发生变化的原因是受角蛋白与PVA氢键结合以及铜离子与角蛋白和PVA形成配位键的影响。由TG-DSC结果得出,角蛋白的加入在一定程度上提高了纳米纤维膜的热稳定性。对金黄色葡萄球菌进行琼脂平皿扩散法测试,纤维膜表现出良好的抗菌性能。     

羊毛角蛋白与PVA复合纤维膜的制备及其在医用口罩滤芯中的应用

对大量废弃的羊毛纺织品进行回收利用，提取角蛋白并将其与聚乙烯醇(PVA)制备成复合纤维膜，应用于医用口罩滤芯材料中。采用酸/碱等电点沉淀法制备羊毛角蛋白，离心提纯后与不同浓度的PVA共混配置纺丝溶液，利用静电纺丝法在医用口罩基底材料上喷制角蛋白/PVA纳米纤维膜。分别对试样进行电镜、红外光谱和粉尘过滤测试分析并比较不同角蛋白与PVA质量分数下纤维膜的物化性能差异。电镜实验结果表明：角蛋白质量分数一定时，当PVA质量分数越高，制备的纤维直径随之变大；PVA溶液质量分数一定时，随着角蛋白质量分数的提高，制备的纳米纤维的直径变小。红外光谱测试显示角蛋白与PVA通过氢键稳定的结合在一起。接触角测试显示加入角蛋白后能明显改善滤芯材料的亲水性。空气过滤效率测试表明，当PVA溶液质量分数为6%,角蛋白与PVA比为30∶70时，过滤效率最高，可达97.17%。     

还原法提取角蛋白及角蛋白/PEO纳米纤维的制备

为了提高角蛋白的提取率和应用性能,采用预处理-还原二浴二步法溶解羊毛,探讨温度、时间、浓度等因素对溶解性能的影响。红外(FTIR)和X射线衍射测试结果表明,羊毛蛋白纤维、提取后的角蛋白的特征官能团与羊毛基本相同;将羊毛角蛋白和聚氧化乙烯按照不同比例混合进行静电纺丝,制得复合纳米纤维膜,对其进行SEM测试发现,纤维的表观形态各不相同,随着角蛋白比例的增加,纤维的直径逐渐变细。     

静电纺聚乙烯醇/壳聚糖复合纤维的制备

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为原料,使用静电纺丝设备制备复合纳米纤维膜,纺丝液中CS的质量百分数最大为1.3%。探究了纺丝工艺参数对静电纺PVA/CS纳米纤维膜形态结构的影响。结果表明,在一定范围内,静电纺PVA/CS复合纳米纤维的直径随纺丝电压的增大而减小,随着纺丝距离的增大而增大,随纺丝液流量的增加而增加。通过正交试验得到优化的纺丝工艺条件:纺丝电压21kv,纺丝距离14cm,纺丝液流量0.2mL/h,所纺纤维的平均直径为128nm,纤维直径CV值为28%。     

静电纺羊毛角蛋白丝素纳米纤维及性能表征

通过自制静电纺丝机纺制静电纺羊毛角蛋白丝素纳米纤维,并对比静电纺羊毛角蛋白纳米纤维,分析丝素的加入对羊毛角蛋白纺丝的微观形貌和分子结构的影响。研究表明,纺制的羊毛角蛋白丝素纳米纤维的最小直径、最大直径、平均直径与直径不匀率均小于静电纺羊毛角蛋白纳米纤维,且纳米纤维的分子结构由α-螺旋结构向无规则卷曲与β-折叠结构转变,提高了分子结构的热稳定性,改善了羊毛角蛋白的成纤质量。     

静电法纺制羊毛角蛋白/PVA纳米纤维

利用还原法从羊毛中提取羊毛角蛋白,将其与聚乙烯醇(PVA)、氯化钠等试剂按特定比例溶入水中,制备成质量分数从4%到12%的一系列浓度的混合溶液,并且对混合溶液进行了静电法纺丝.结果表明,PVA的加入对静电纺纤维的形成起着重要作用;SEM图像显示,静电法纺制的羊毛角蛋白/PVA纳米纤维常有许多珠节产生,溶液的浓度和纺丝电场强度对珠节缺陷有重要的决定作用;另外,纤维直径随着电场强度的增加而增加.     

SS/PEO纳米纤维空气过滤膜的制备及性能的研究

为了制备绿色、高效的纳米纤维空气过滤材料,本文以水为溶剂,制丝胶/聚环氧乙烷纺丝液,制备出纳米纤维空气过滤材料,分析不同纤维直径、纺丝时间对纳米纤维过滤性能的影响.实验结果表明,SS/PEO过滤膜的过滤效率随着纤维直径的变细而优化,当纤维直径在283nm时,过滤效率达到97.9％;同样随着静电纺丝时间的增加而增加,当纺丝时间超过10h后,过滤膜的过滤性能的增幅趋于平缓,但吸气阻力却急剧加大..     

壳聚糖浓乙酸溶液的静电纺丝

以浓乙酸为溶剂制得壳聚糖纺丝液，通过静电纺丝法制得纳米纤维。纺制平均直径为130nm的均匀纳米纤维膜的最佳条件为：壳聚糖溶解于90％乙酸中制得7％的纺丝液，电场强度（场强）4kV／cm条件下进行静电纺丝。形成壳聚糖纳米纤维的前提是乙酸浓度高于30％，但当乙酸浓度高于90％时，壳聚糖的溶剂量达不到可纺性的粘度。当壳聚糖的分子量为106，000g／mol时才能制得不含珠状物的纳米纤维，而用30，000g／mol的低分子量或398，000g／mol的高分子量均不能形成纳米纤维。随场强的增大，纤维的平均直径及其分布范围均变小，当场强大于5kV／cm时，出现更多的珠状物。     

非离子表面活性剂对壳聚糖静电纺丝的影响

以三氟乙酸为溶剂,采用静电纺丝法制备了纯壳聚糖纳米纤维。采用扫描电镜观察纤维的形态,分析纺丝液质量分数及非离子表面活性剂TX-15对纤维形态的影响。研究发现：壳聚糖溶液体系的适纺质量分数范围为3%~6%;通过显著性检验得出纺丝液质量分数对纤维直径有显著性影响;通过添加非离子型表面活性剂TX-15可改善纺丝液的可纺性,质量分数为5%的纺丝液添加质量分数为2.5%的TX-15得到的壳聚糖纳米纤维形态比较好。     

用于铜离子检测的静电纺纤维膜制备及其性能

针对铜离子检测费用高、难以现场检测及检测探针的污染问题,以天然染料紫胶红为铜离子识别单元,聚丙烯腈(PAN)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为载体,通过静电纺丝法制备紫胶红/PAN/PVP纤维膜。借助旋转黏度计、扫描电子显微镜、接触角测量仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪研究了纺丝液中PAN/PVP质量分数及PAN与PVP质量比对纤维膜结构和性能的影响,并考察了纤维膜对铜离子的检测能力。结果表明：当PAN/PVP质量分数为10%时,纺丝液黏度为300.0 mPa·s,紫胶红与PAN/PVP基纤维膜复合效果较好,纤维形貌良好,平均直径为(171.6±1.9) nm;当PAN与PVP质量比为7∶3时,纤维平均直径为(149.7±0.7) nm,紫胶红/PAN/PVP纤维膜的水接触角为64.1°;紫胶红/PAN/PVP纤维膜在干扰离子溶液中的色相值与颜色无明显变化,而在铜离子溶液中色相变化明显,且产生由红到黄的颜色响应,具有良好的抗干扰性;纤维膜在0.03 mmol/L铜离子溶液中能产生由红到黄的颜色响应,随铜离子浓度递增,纤维膜颜色响应增强,满足复杂水体环境中铜离子的可视化现场检测。     

静电纺丝素/壳聚糖纳米纤维的研究

以质量分数为98％的甲酸为溶剂．丝素和壳聚糖以不同质量分数及比例共混制备纺丝液进行静电纺丝,并用扫描电镜观察其形态结构。结果表明：与丝素和壳聚糖溶液质量比为70／30．两者质量分数分别为13%～17％和3%～5%时,都能获得连续纤维;当丝素和壳聚糖溶液质量分数分别为17％和4%,两者质量比高于50/50时．均能静电纺得连续纤维,纤维直径随壳聚糖含量的增加而减小．减小质量比低于50／50时,制成的纳米纤维中含有壳聚糖颗粒。采用红外光谱法测定了丝素,壳聚糖纳米纤维的结构,结果表明：壳聚糖与丝素之间有相互作用,经乙醇处理促进了丝素构象转变为β结构。     

壳聚糖纺丝液性能对静电纺纤维形态的影响

配置壳聚糖(CS)与聚乙烯醇(PVA)质量比为0 ∶ 100、10 ∶ 90、20 ∶ 80、30 ∶ 70的纺丝液,并通过静电纺丝工艺制得CS/PVA纳米纤维膜.探讨纺丝液的黏度、电导率、表面张力对CS/PVA纳米纤维膜表观形貌的影响.结果表明:随着CS含量的增大,CS/PVA纺丝液黏度提高、电导率上升、表面张力下降...     

具有伤口监测功能的比色传感纳米纤维膜的制备及其性能

为开发用于监测伤口感染问题的纳米纤维材料，以植物染料苏木为指示剂，壳聚糖、鱼胶蛋白为载体原料，利用静电纺丝技术制备了比色传感纳米纤维膜，并对静电纺丝参数进行优化，借助扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和X射线衍射仪对纳米纤维膜的微观形貌进行表征，在不同pH值条件下对其变色情况进行探究。结果表明：壳聚糖与鱼胶蛋白质量比为1：1,纺丝电压为12 kV,推进速度为1.5 mL/h,接收距离为20 cm时，制备的纳米纤维膜质量较好，其纤维平均直径为246.2 nm,直径CV值为29.54%;当pH值从5变至7时，比色传感纳米纤维膜的颜色由黄色变为紫色，其变色域与皮肤发炎时渗出液pH值变化一致，符合伤口监测的要求。     

静电纺聚砜酰胺纳米纤维的制备与性能表征*

利用自制的静电纺丝装置制备了一系列聚砜酰胺（ PSA）纳米纤维,并探讨了PSA纺丝液固含量、纺丝电压及纺丝距离对PSA纤维形态结构、结晶性能和热性能的影响。试验结果表明：当纺丝液固含量为12％（质量分数）、纺丝电压为28 kV和纺丝距离为15 cm时,可制得直径小于100 nm的PSA纳米纤维;纺丝液固含量、纺丝电压及纺丝距离对纤维结晶性能及热性能均有一定的影响,其中纺丝距离对两种性能的影响较为复杂。     

丝素/聚己内酯纳米纤维膜结构与力学性能的研究

利用高压静电纺丝技术制备丝素(SF)/聚己内酯(PCL)纳米复合纤维膜。通过热场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱、广角X-射线衍射和力学拉伸的方法表征了纳米纤维膜的结构与力学性能。结果表明:随着纺丝液浓度的提高,纤维直径增大,在电纺液浓度为20%时,纳米纤维网中纤维形态清晰、直径分布较均匀、成膜性较好;随着溶质中丝素含量的降低,纳米纤维膜的力学拉伸性能由硬而脆向软而弱转变,在SF含量达到50%时,纤维膜的力学性能已得到较好改善;甲醇可诱导SF的分子构象从无规卷曲和SilkⅠ转变为SilkⅡ;纳米纤维膜中纤维呈无规则排列,双轴力学拉伸表现为各向同性。     

羊毛/不锈钢纤维混纺纱及其织物抗电磁辐射性能研究

通过实验探讨了羊毛/不锈钢纤维混纺纱及其织物的抗电磁性能。研究表明,羊毛/不锈钢纤维混纺纱的力学性能、弹性回复率及条干均匀度均随着不锈钢纤维含量的增加而下降,而纱线毛羽指数随着不锈钢纤维含量的增加而增加,混纺纱质量随着不锈钢纤维含量的增加而下降。混纺织物的力学性能随着不锈钢纤维含量的增加而下降,织物的电磁屏蔽性能随着不锈钢纤维含量的增加而增加,当不锈钢纤维含量15%时,织物具有很好的电磁屏蔽性能,且当不锈钢纤维含量超过15%时,电磁屏蔽性能增幅不大,确认羊毛/不锈钢纤维混纺纱中的不锈钢纤维含量应控制在15%以内。     

改性涤纶非织造布及羊毛对水中铜离子的吸附性能研究

为去除水中微量铜离子,采用水热法合成四氧化三铁再负载时加入羊毛将其负载在涤纶非织造织物上进行改性,或采用钛酸四丁酯和钛酸异丙酯为钛源对羊毛纤维进行改性,测试其吸附能力。结果表明:原毛纤维和改性羊毛纤维对水中的铜离子吸附效果明显,在制备磁性纳米四氧化三铁织物中加入羊毛纤维可以显著提升对铜离子的吸附能力。     

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明：合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。