羊毛角蛋白/壳聚糖纳米纤维膜的制备及对铜离子的吸附性能研究

通过纺制不同壳聚糖固含量的羊毛角蛋白/壳聚糖纳米纤维膜,分析纳米纤维纺丝难度、纤维直径指标及对铜离子吸附能力,探讨羊毛角蛋白与壳聚糖纳米纤维最佳混合比例。研究表明,当壳聚糖固含量在0~15%时,纺丝液黏度、电导率与纳米纤维膜对铜离子的吸附量随着壳聚糖固含量的增加而略微增加;当壳聚糖固含量超过15%时,纺丝液黏度与导电率随着壳聚糖固含量的增加而快速上升,而纳米纤维膜对铜离子的吸附量则随着壳聚糖固含量的增加而快速下降,且纺丝难度增加。纳米纤维的直径指标在壳聚糖固含量低于15%时,随着壳聚糖固含量的增加略微降低;当壳聚糖固含量超过15%时,纤维的直径指标呈现上升趋势,纤维质量变差。综合各种因素认为:羊毛角蛋白/壳聚糖纳米纤维中壳聚糖固含量应以10%~15%为佳。     

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。     

聚丙烯腈复合纳米纤维膜的制备及性能表征

采用静电纺丝技术制备口罩芯材,以获得具有纳米蛛网结构的纤维膜材料,从而赋予材料更强的空气滑移效应。采用聚丙烯腈(PAN)和不同质量分数的氯化钡(BaCl₂)制备复合纤维膜。通过电导率和黏度评价纺丝液的性能;通过扫描电镜观察纤维膜的表面形貌,以纤维膜的形貌评价材料的空气过滤效果。结果表明：加入低质量分数BaCl₂对纺丝液的黏度和表面张力的影响较小,而使纺丝液的电导率增大,有利于获得直径分布均匀的纳米纤维膜。采用PAN质量分数为15%的纺丝液,加入质量分数为0.4%的BaCl₂,制得形貌良好的PAN纳米纤维膜。采用直径300～500 nm的电中性NaCl气溶胶颗粒对纤维膜的过滤性能进行测试,结果显示纤维膜的空气过滤效率为87.27%,具有较好的过滤效果。     

漏斗式喷气静电纺聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜的制备及其表征

为克服传统静电纺丝生产效率低、纺丝过程难以控制、针头易堵塞等问题,实现高效制备高质量纳米纤维膜,在气泡静电纺的基础上,提出了漏斗式喷气静电纺丝技术。以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶液为纺丝液,通过漏斗式喷气静电纺技术成功地制备了高质量的PVP 纳米纤维膜,并运用控制变量法分析了溶液质量分数、表面活性剂质量分数和施加电压等对纤维膜形貌和质量的影响。结果表明：当纺丝溶液中PVP 质量分数为32%,纺丝电压为60 kV,表面活性剂质量分数为0.1%时,获得的PVP 纳米纤维膜综合性能最佳,其表面形貌良好,纤维直径较细且直径分布较均匀。     

静电纺PAN纳米纤维多孔膜的微观结构与过滤性能

将不同质量分数的聚丙烯腈( PAN)纺丝液进行静电纺丝,制备了PAN纳米纤维多孔膜,并对静电纺PAN纳米纤维膜的形貌、纤维直径、孔隙率和比表面积、力学性能以及过滤性能进行表征和测试.结果表明,随着PAN质量分数的增加,纤维的平均直径明显增加;对应的静电纺多孔纤维膜的孔隙率和比表面积都减小、过滤效率降低.其中,由PAN质...     

静电纺PAN纳米纤维膜的微观结构与过滤性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,研究其微观形貌及过滤性能。结果表明,所制备的PAN纳米纤维形态结构良好。纺丝液中PAN质量分数大时(18 wt%)纤维直径最大;PAN质量分数小(14 wt%),且纺丝电压最大(24 Kv)时,纤维直径最小。纤维直径大时,膜的平均孔径大,为7.6μm;纤维直径小时,膜的平均孔径最小,为2.7μm。孔径最小的纳米纤维膜的过滤效率最佳,达到了98.3%,且呼吸阻力为16.4 mm H2O。     

静电纺PAN纤维膜的制备及其过滤性能研究

静电纺丝滤膜具有良好的过滤性能,但是要纺制具有可控性的过滤材料,需了解纺丝参数及溶液性能与过滤性能之间的关系。首先,利用静电纺丝法制备了静电纺PAN纳米纤维膜,研究纺丝时间和纺丝液浓度对纤维膜结构和过滤性能的影响。通过扫描电子显微镜和自动滤料检测仪对PAN纳米纤维膜的形貌、过滤效率和滤阻进行了测试分析。之后研究了溶液放置时间对滤膜过滤性能的影响。研究结果表明:随纺丝时间的延长,纤维的直径变化不大,过滤效率和滤阻增加;随着纺丝液浓度的增加,纤维的直径变大,过滤效率和滤阻先增加后降低;纺丝液质量分数为10%时,滤阻较小,过滤效率高;溶液放置一定时间后,制得纤维的直径变粗,不同纺丝时间、纺丝液浓度条件下的滤膜过滤效率、滤阻均下降。     

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。     

空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能

为开发用于空气过滤的纳米纤维,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,探讨了其纺丝液质量分数及纺丝电压对所纺纤维微观形貌的影响,同时研究了纤维膜厚度对过滤效率和压降的影响。实验结果表明:PAN纺丝液质量分数为12%,纺丝电压为20 k V时,所得纤维粗细均匀,平均直径为230 nm;当纤维膜厚度由18μm增至35μm时,过滤压降则由121.93 Pa升至591.75 Pa,而过滤效率由81.78%升至99.24%。对过滤性能较好的纤维膜分别进行力学性能和泡压法滤膜孔径测试,测得此纤维膜的弹性模量为223.67 MPa,断裂伸长率为51.96%,拉伸断裂应力为5.93 MPa,拉伸强度为7.77 MPa,拉伸屈服应力为2.79 MPa,平均孔径为2.064 3μm。     

聚氨酯抗菌纳米纤维及其空气过滤性能

利用静电纺丝技术,在纺丝液中添加纳米银粒子,制备具有抗菌功能的聚氨酯(PU)纳米纤维膜,并分析了纺丝液配比及纺丝工艺等对纳米纤维膜结构和性能的影响。结果表明:当PU质量分数为14%,氯化锂(LiCl)质量分数为0.3%,纳米银粒子质量分数为0.1%时,纳米纤维形貌较均匀,纤维平均直径最小,为171 nm,纤维膜具有较强的抗菌性。此外,还探讨了不同走布速度下纳米纤维膜的过滤性能,当走布速度为0.18 m/min时,纳米纤维膜过滤效率达到最大,过滤效率为86.32%,过滤阻力为25.93 Pa。     

静电纺核-壳纳米包装膜的制备及其抗菌性能

为解决抗菌包装中精油包埋的问题,采用乳液静电法制备了外壳为羧甲基壳聚糖(CMCS),内核为百里香精油的纳米纤维膜,研究了乳液的黏度、电导率以及粒径对纳米纤维的影响,借助扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了纤维膜的微观形貌,采用抑菌圈法测试了纤维膜的抑菌性能。结果表明:质量比为9∶ 1的羧甲基壳聚糖和聚氧化乙烯混合液为水相溶液,百里香精油为油相,吐温80 为乳化剂,当三者体积比为36. 7∶ 4∶ 1或22. 8∶ 4∶ 1时,均可形成稳定的乳液结构;当纺丝液流量为0. 5 mL/ h、电压为16 ~24 kV、纺丝距离为11 cm 时,百里香精油成功包裹在羧甲基壳聚糖纤维内,且随着电压升高,纤维黏连现象减弱;核壳纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、灰霉、青霉的抑菌圈直径分别为18. 2、11. 0、32. 5 和29. 2 mm,抑菌效果较好。     

再生丝素蛋白/脱细胞真皮基质共混纳米纤维膜的制备及其性能

为进一步提升再生丝素蛋白(RSF)在生物组织工程中的应用潜力,将RSF与脱细胞真皮基质(ADM)按照不同质量比溶于甲酸制成纺丝液进行静电纺丝。借助台式扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、差式扫描量热仪及CCK8试剂盒对纳米纤维的形貌、微细结构及生物相容性进行研究。结果表明:在固定RSF与ADM质量比为9∶1、纺丝液质量浓度为13 g/mL时,所纺制纳米纤维形态更规整,纺丝状态更稳定;当纺丝液质量浓度为13 g/mL时,随着纺丝液中ADM占比的提高,纺丝液的黏度逐渐上升,可纺性变差; ADM与RSF之间存在相互作用,使共混纳米纤维膜中的部分无规结构逐渐向β折叠结构转变; RSF/ADM共混纳米纤维膜具有良好的生物相容性。     

Centrifugal force spinning of PA6 nanofibers – processability and morphology of solution-spun fibers

Forcespinning? is a newly developed process that employs centrifugal force to spin nanofibers from polymer solutions or melts. Nanofibers and nanofibrous structures have remarkable properties due to their small diameter and high surface area to volume ratio. The ability to control the average value and dispersion of fiber diameter is critical for applications such as filtration and tissue engineering scaffolds, where the performance of the nanofiber membranes depends on fiber diameter. This research investigates the interactions among polymer fluid viscosity and Forcespinning parameters, and their impact on fiber morphology and diameter using PA6 as a spinning material. The results indicate a positive relationship between spinning solution viscosity and fiber diameter. Increasing the solution viscosity both shifts the diameter distribution and increases its spread toward higher values, which results in the alteration of its shape. In addition to fiber diameter, viscosity appeared to also play a major role in determining the spinnability of the solution. Other spinning parameters, i.e. spinneret speed and spinning nozzle gage, played a minor role relative to the polymer solution viscosity, in determining both processability and fiber diameter distribution.     

荧光颜料对海藻纤维纺丝液及其膜性能的影响

研究了荧光颜料/海藻纤维纺丝原液的分散稳定性及着色海藻纤维膜颜色性能。结果表明,采用苯乙烯马亚酸酐共聚物（SMA）制备的荧光颜料和海藻酸钠纤维纺丝液具有较高的温度稳定性,与海藻纤维纺丝液相似,荧光颜料/海藻纤维纺丝原液也表现出表观粘度随剪切速率的增加而降低。海藻纤维膜的K/S值和荧光强度随荧光颜料用量的增加而增大,当荧光颜料质量分数超过4%后,海藻纤维膜的荧光强度反而下降,且制备的着色海藻纤维膜具有良好的耐水迁移性能。     

水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维纺丝工艺对镉离子吸附性能的影响

采用湿法纺丝制备一种新型吸附材料,即水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维,研究不同凝固浴成分比例、凝固浴温度、凝固浴碱浓度、卷绕牵伸比和二浴水解时间等条件下,该复合纤维对镉离子吸附性能的影响;采用红外光谱、扫描电镜对该复合纤维进行表征.研究结果表明:当聚丙烯腈与羟基磷灰石质量比为7∶3时,水解聚丙烯腈/羟基磷灰石复合纤维对...     

十二烷基硫酸钠和乙醇对明胶超细纤维成型的影响

通过添加表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、乙醇改善较低质量分数(13%)明胶水溶液的静电纺丝成型性能,发现SDS在降低明胶溶液表面张力的同时,提高了溶液的电导率及黏度。当SDS质量分数在0.5%以上时,电纺明胶纤维毡中的串珠消失;溶剂中水/乙醇为95/5(质量比)时,获得的明胶超细纤维毡中串珠减少且纤维直径变细。     

梯度复合聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及其过滤性能

为发挥纳米纤维膜在高效空气过滤材料领域的作用并实现连续化生产,通过自制静电辅助溶液喷射纺丝实验机,采用Box-Behnken试验设计方法,建立了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维直径和纺丝工艺参数的关系。利用在线复合方式连续制备了不同直径梯度复合的PAN纳米纤维膜并将其用于空气过滤领域,并对纤维膜的结构和形貌进行了表征。结果表明：通过调整纺丝工艺参数可有效地实现对纤维直径的控制;同时由该技术所制得的复合膜在消除静电后,通过物理筛分作用,对0.4 μm的癸二酸二辛酯粒子具有99.923 %的过滤效率和117 Pa的压降,对大于0.8 μm的粒子具备100 %的过滤效率。     

氧化石墨烯量子点/聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能

为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪等对纳米纤维及复合膜的结构和性能进行表征。结果表明:GOQDs在PAN纳米纤维中均匀分布,GOQDs的加入减小了纳米纤维的直径;纳米纤维形成三维网络结构,对复合膜起到了骨架支撑作用,提高了复合膜的尺寸稳定性,同时提高了复合膜的热稳定性和吸水性;GOQDs质量分数的增加提高了复合膜的质子传导率,80 ℃时复合膜的质子传导率最高可达0.182 S/cm。     

木质素/聚丙烯腈基碳纤维的制备及其表征

为实现木质素作为一种可再生、易降解的环保原材料在制备碳纤维领域的应用,通过静电纺丝、预氧化和炭化工艺制备了木质素/聚丙烯腈基碳纤维.借助旋转流变仪、电导率仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪和比表面积测试仪研究了木质素的添加对纺丝溶液的性质、预氧丝和碳纤维结构与性能的影响.结果表明:在保证溶液可...