高过滤性能石墨烯复合纳米纤维膜的制备及性能

将石墨烯(GR)纳米颗粒掺杂到聚丙烯腈(PAN)纺丝溶液中,利用静电纺丝技术制备石墨烯/聚丙烯腈(GR/PAN)复合纳米纤维膜。研究PAN质量分数、GR用量、纺丝电压及接收距离对GR/PAN复合纳米纤维膜形貌和过滤性能的影响,发现最优纺丝工艺参数为PAN质量分数14.0%、GR用量1.5%、纺丝电压26 kV、接收距离14 cm、注射速度1 mL/h。此最优纺丝工艺参数制备的GR/PAN复合纳米纤维膜的过滤效率为98.86%,过滤阻力为110.30 Pa。     

静电纺PVA/SA复合纳米纤维膜制备工艺的优化

通过调节溶液质量分数、质量比、纺丝电压、供液速度、接收距离和辊筒转速等工艺参数,探讨不同条件对静电纺聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)复合纳米纤维膜的影响,制备纤维形貌优良的复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察复合纳米纤维膜的形貌,并分析纤维直径及其分布。结果表明:最优工艺参数为聚乙烯醇质量分数10%、海藻酸钠质量分数2%、质量比8∶2、纺丝电压19 kV、供液速度1.6 mL/h、接收距离19 cm、辊筒转速300 r/min。此时,可得到形貌良好、分布均匀,平均直径为120.8 nm的复合纳米纤维。     

液喷工艺参数对纤维直径的影响及优化

以聚氧化乙烯(PEO)/水体系为纺丝溶液,采用溶液喷射法进行纺丝,制备PEO纤维。探讨了溶液浓度、风压和挤出速率等工艺参数对纤维直径的影响,并用正交试验优化纺丝工艺和对结果进行了方差分析。结果表明,纺丝溶液浓度和风压对纤维直径影响显著,在纺丝溶液质量分数4%,风压0.3 MPa和挤出速率0.6 m L/h的条件下,可获得直径分布为0.9~1.6μm的PEO微纳米纤维。     

壳聚糖/PVA乙酸体系的静电纺丝实践

以乙酸为溶剂溶解壳聚糖,与适量PVA(聚乙烯醇)混合制得复合纺丝液,测量复合溶液的表面张力、电导率、黏度等参数,用来表征溶液性能。通过静电纺丝法得到纳米纤维,采用扫描电子显微镜观察纤维的表面形貌。结果表明:未添加PVA的壳聚糖乙酸体系静电纺丝困难,纺丝过程中串珠较多。将配制的壳聚糖质量分数为1%的壳聚糖/乙酸溶液与10%PVA水溶液分别以5∶5、3∶7的比例混合,在纺丝电压20 kV,溶液流速0.5 mL/h,接收距离20 cm的处理条件下,可获得直径分别为61、118 nm的纳米纤维网。     

聚氧化乙烯对大豆分离蛋白静电纺丝影响的研究

初步研究了聚氧化乙烯(PEO)对大豆分离蛋白(SPI)静电纺丝的影响,分析了SPI/PEO共混配比和相应过程参数(电压、溶液流速和接收距离)对共混溶液性质和静电纺丝可纺性的影响,通过扫描电镜对所得纤维形态进行了表征.结果表明,随着溶液中PEO含量的增加,体系的粘度增大,电导率下降,得到的电纺纤维形态均一,直径分布较窄,明显改善了SPI的可纺性;电压、溶液流速和接收距离均对电纺纤维的形成及形貌有一定的影响,三者过高或过低都会导致纤维形貌的变化,形成串珠或颗粒. l0wt％ SPI/PEO共混溶液的最佳电纺共混比为70/30,电压为15kV,接收距离为l0cm,溶液流速为1.5mL/h.     

溶剂及纺丝工艺对静电纺聚砜纤维形貌的影响

采用静电纺丝的方法制备纳米级到微米级的聚砜(PSU)纤维,通过扫描电镜图分析了溶剂、溶液质量分数、纺丝距离、电压和流量等对纤维形态结构的影响。结果表明：在纯DMF溶剂中添加丙酮后,纤维上的珠状物消失,纤维直径略有下降,但随着溶剂中丙酮比例的增加,纤维直径又略有增加。当PSU/ D9A1溶液的质量分数从13%增至20%时,纤维中的珠状物逐渐消失,平均直径逐渐增加;由质量分数为15% 的PSU/D9A1溶液纺得的纤维,随着纺丝距离和电压的增加,纤维上的珠状物数量减少,纤维直径先增加后减小;同样条件下,质量分数增加为20%时,纤维上没有珠状物,纤维直径在1.1~1.7μm之间;当溶液流量从1.5ml/h增至4.0ml/h,纤维直径先增加后减小。     

复合静电纺超细聚丙烯腈纳米纤维的制备

为获得比常规静电纺丝纤维直径更细的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,采用复合静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/醋酸丁酸纤维素（PAN/CAB）复合纳米纤维,再溶解掉复合纳米纤维中的CAB组分,得到超细PAN纳米纤维并对其进行氨基化改性后用于吸附直接红23（DR23）染料。研究了PAN和CAB的混合比例、纺丝溶液质量分数和纺丝液挤出速度3个因素对所得ＰＡＮ 纳米纤维直径的影响,并比较了常规静电纺和复合静电纺制备出的PAN纳米纤维改性后的染料吸附量。实验结果表明：该方法制得的PAN纳米纤维的平均直径在50~80 nm范围内,其中当PAN和CAB的质量比为15:85、纺丝溶液质量分数为15%、纺丝液挤出速度为1.5 mL/h、纺丝电压为10 kV、接收距离为20 cm时,得到的PAN纳米纤维的平均直径为50 nm;改性后纳米纤维对DR 23的平衡吸附量达833mg/g。     

聚乙烯醇电纺膜/PP纺黏布复合过滤材料的制备

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/淀粉(PVA/SS)纳米纤维膜,再将其与PP纺黏布复合。通过SEM和FTIR表征纤维表面形貌和分子结构,探究PVA/SS纳米纤维膜的最优纺丝工艺参数,并测试PVA/SS纳米纤维膜的抗水解性能及PVA/SS/PP复合膜的过滤性能。结果表明,当纺丝液质量分数为11%、PVA/SS质量比为3∶1、纺丝电压为30 kV、喂液速率为0.8 mL/h、接收距离为19 cm时,纤维表面形貌最优,经160℃热处理的PVA/SS纳米纤维膜的抗水解性能优异。采用最优工艺参数纺制的PVA/SS纳米纤维膜的孔径分布在378.00～742.00 nm,平均孔径为689.00 nm。PVA/SS/PP复合膜对直径大于0.3μm的细微颗粒的过滤效率最高可达到99.363%,过滤阻力为137 Pa,低于相关国家标准的规定。     

静电纺参数对二醋酸纳米纤维直径分布的影响

为研究二醋酸纳米纤维工艺参数对其直径分布的影响,采用静电纺丝技术制备纳米纤维,对影响纳米纤维形貌的纺丝液质量分数、纺丝距离、电压及纺丝速度等参数进行探讨,对实验工艺进行优化,确定实验最佳参数。借助扫描电镜对制备的纳米纤维形貌进行观察,并应用Photoshop CS 3.0软件对纤维直径进行测量统计。结果表明,纺丝液质量分数、纺丝速度、纺丝距离对纳米纤维直径的影响较为显著,而纺丝电压对纳米纤维直径的影响相对较小。     

静电纺抗菌纳米纤维膜的制备及纺丝条件对其形貌的影响

本文利用静电纺丝技术将可生物降解的聚乙烯醇(PVA)和具有良好抗菌作用的肉桂精油纺成抗菌纳米纤维材料。溶液组成及纺丝工艺参数会影响纤维直径的分布,进而影响材料的抗菌性能。因此,我们首先考察了不同质量浓度的PVA和β-环糊精(β-CD)对纤维直径分布的影响。借助扫描电镜对制备的纳米纤维形貌进行观察,发现最适的PVA及β-CD的质量浓度分别为6%和2%。在恒定电压下,利用SPSS分析接收距离和纺丝速率对纤维直径分布的影响。结果表明,接收距离对纤维直径的影响更为显著,而纺丝速率影响相对较小,适宜的纺丝工艺参数为电压15 kV,纺丝速率0.4 mL/h, 接收距离14 cm。在上述优化条件下,得到的纳米纤维直径分布均匀、形貌良好,有利于提高其抗菌活性。     

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%。     

高压喷气雾化静电纺制备聚丙烯腈纳米纤维

提出了一种高压喷气雾化静电纺丝制备纳米纤维的方法。通过电场力和气流力的双重作用原理制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,分析了纺丝液浓度、纺丝电压、气压和接收距离等纺丝的主要工艺参数对成形的PAN纤维的形态和直径的影响。结果表明:纺丝液浓度、纺丝电压、气流压力和接收距离等工艺条件对纤维的形态和直径有明显的影响。当纺丝液的质量分数为11%,纺丝电压为30kV,气流压力为0.8MPa,纺丝距离为40cm时,成形纤维的直径较细且均匀。     

羊皮水解蛋白/聚乙烯醇纳米纤维静电纺丝影响因素

为了研究具有生物相容性和可降解性的医用材料,以动物蛋白和高聚物混合纺丝,制备复合纳米纤维。以羊皮为原料,采用酸法水解得到羊皮水解蛋白,与聚乙烯醇共混,采用静电纺丝法制备纳米纤维;通过扫描电镜观察与分析,研究纺丝溶液质量比、注射速度、接收距离、纺丝电压对纺丝效果的影响。结果表明:在纺丝溶液m(聚乙烯醇)∶m(羊皮水解蛋白)为8∶2、纺丝速度0.5 mL/h、纺丝电压25 kV、纺丝接收距离15 cm的条件下,纺丝效果较好。     

静电纺芳纶纳米纤维膜的制备及其过滤性能

为获得高效低阻的过滤材料，以间位芳纶为原料，采用静电纺丝的方法，通过对纺丝溶液和纺丝工艺的优化制备芳纶纳米纤维空气过滤材料，并研究纳米纤维的形貌和直径、纳米纤维膜的过滤性能和热稳定性能。结果表明：当纺丝溶液溶质的质量浓度为8%、纺丝电压20 kV、进液流量0.3 mL/h、接收距离15 cm时，可制备得到纤维平均直径约为50 nm的纳米芳纶纤维过滤材料；当纺丝时间为5 h时，其过滤效率可达到99.5%,阻力仅为123.8 Pa,去除静电处理后过滤效率依然可以达到89.4%。此外，制备的芳纶纳米纤维过滤材料具有优良的热稳定性和尺寸稳定性，在耐高温高效过滤领域具有应用前景。     

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。     

纳米二醋酸纤维制备工艺及过滤性能研究

以环境友好型复配液(乙酸和水的混合溶液,二者体积比3∶1)作为溶剂,通过静电纺丝技术制备二醋酸纳米纤维膜。探讨二醋酸质量分数、纺丝电压、纺丝速度等主要工艺参数对纤维直径和表面形态的影响,并对纳米二醋酸纤维膜与常规水刺二醋酸非织造织物所构成的复合滤料的过滤性能进行测试与分析。试验结果表明:当二醋酸质量分数为13%、纺丝电压为20 kV、纺丝速度为0.5 mL/h时,能获得形态较好的纤维及无纺膜;复合滤料对于粒径为2μm的颗粒的过滤效率达到99.84%,过滤阻力为118 Pa,成功制备了高效低阻的环保型过滤材料。     

静电纺/针刺复合材料的制备及其过滤性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,通过静电纺丝制备PAN纳米纤维并沉积在聚丙烯(PP)针刺非织造材料的表面,制备成静电纺/针刺复合过滤材料。对复合过滤材料结构、纤维直径及过滤性能进行测试。结果表明:当PAN纺丝液质量分数为12%,纺丝电压15 kV,接收距离6.1 cm,溶液流速1 mL/h,接收时间1 h时,复合过滤材料的过滤效率可达到95.57%,而呼吸阻力仅为3.8 mm H_2O,可用于制备高效低阻空气过滤材料。     

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..     

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。     

聚乙烯醇纳米纤维可控静电纺丝

聚乙烯醇(PVA)是静电纺丝中可纺性最好的聚合物之一,但由于纺丝过程受湿度等因素影响大,PVA纳米纤维的质量可控性较差,限制了PVA纳米纤维的应用范围。使用自制静电纺丝装置,研究PVA溶液浓度、纺丝电压、注射速度、环境湿度,对PVA纳米纤维形貌、直径和纺丝面积的影响。结果表明,聚乙烯醇纳米纤维直径和纺丝面积随环境湿度的增加而增加,在高湿度条件下会出现纤维黏连现象。通过控制PVA溶液浓度、纺丝电压、注射速度、纺丝区域的湿度,避免了聚乙烯醇纳米纤维的黏连现象,获得了形貌均匀的纳米纤维,实现了PVA纳米纤维的可控静电纺丝。