超分子复合静电纺丝超细纤维及其应用

概述了近年来有关超分子复合静电纺丝超细纤维的制备及其功能应用的研究进展,将其进行了分类并做了详细综述,分析了各类超分子超细纤维的特点,同时对超分子复合静电纺丝超细纤维的发展方向做了展望。     

PET超细纤维的熔体静电纺丝法制备及性能研究

采用激光熔体静电纺丝法制备了PET超细纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响。利用SEM、XRD、FTIR、TG-DTA及单轴拉力机对纤维形貌、结晶性能、分子结构、热稳定性和力学性能进行了表征。SEM结果表明,所得纤维表面光滑、粗细均匀,最小纤维直径在3μm左右。当增加电压时纤维直径随之增大;纤维直径随激光电流的增强呈下降趋势,随接收距离的增加有先减小后增大的趋势。XRD测试表明激光电纺PET纤维为无定形态,在一定温度下退火后呈结晶态。FTIR测试结果表明电纺PET分子取向发生了变化。拉力测试结果表明,PET热压纤维膜的平均断裂伸长率在5%左右,平均拉伸强度为1.3MPa左右。TG-DTA测试表明电纺PET纤维耐热性优良,可在较高温度下使用。     

静电法超细纤维的性能与应用研究

静电纺丝即是高聚物熔体或溶液在外加电场作用下连续生成直径在亚微米级的超细纤维过程。文中扼要地介绍了静电法超细纤维的生产原理、设备、生产过程及近几年来国内外静电纺丝的各种产品(主要包括聚环氧乙烷、聚酰胺、聚酯、聚乙炔、聚苯胺、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)；并指出了静电纺超细纤维新的应用领域(如过滤膜、复合材料增强体、防弹衣等)；最后对静电纺超细纤维未来的发展提出设想。     

静电纺丝制备多孔醋酸纤维素超细纤维

采用静电纺丝法制备了大量尺寸为60 nm～750 nm椭圆形多孔醋酸纤维素(CA)纤维.利用扫描电镜(SEM)表征了纤维及孔的形态和大小,液氮吸附法(BET)测定了纤维的比表面积.探讨了溶刑种类、溶剂配比和溶液浓度对多孔CA纤维的影响.通过调节纺丝溶液性质和纺丝参数,CA纤维表面多孔大小和分布密度是可调控的.成孔机理是...     

溶液静电纺丝制备热塑性聚酰亚胺超细纤维无纺布

为实现热塑性聚酰亚胺(LPI)无纺布的宏量制备奠定基础,以N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用静电纺丝技术成功制备了平均直径范围为0.36~1.47μm的LPI超细纤维,系统探讨了纺丝液浓度、流速以及纺丝电压等工艺条件对LPI纤维形貌和直径的影响。结果表明:随着浓度从22%(质量分数,下同)增加到30%,LPI纤维的平均直径显著增大,同时直径分布逐渐变宽,并且在纺丝溶液浓度较低时,有纺锤状纤维存在,随着溶液浓度上升,纺锤状纤维消失,随浓度继续上升,纤维开始产生粘连。纺丝电压的改变对纤维的形貌和平均直径变化不显著;随着流速增加,纤维平均直径随之增大,当流速大于1.5mL/h时,开始出现纤维粘连,大于1.8mL/h时,出现纺锤状纤维。通过优化工艺条件,在LPI浓度28%,电压15kV,流速1.2mL/h,温度30℃,接收距离25cm条件下,制备了平均直径为1.18μm的纤维。     

静电纺丝技术制备纤维的研究

静电纺丝技术是目前制备直径几十纳米至几微米聚合物纤维的主要方法之一,本文简述了静电纺丝法的背景及基本原理,阐述了影响纤维制备的主要因素,介绍了静电纺丝法制备纳米纤维的种类及发展现状,以及在过滤介质材料、电子光学材料、超疏水性材料、生物医用功能材料、增强复合材料等方面的应用,最后对电纺纳米纤维的发展方向进行了展望.     

静电纺丝制备超细纤维复合材料

主要探讨了固化距离、纺丝电压对聚乙烯醇和淀粉、聚乙烯醇和壳聚糖共混液静电纺丝的影响,并尝试了多喷头静电纺丝制备超细长纤维复合材料。运用扫描电镜、红外光谱和差示扫描量热仪等对制得的超细复合材料的纤维形态、结构和力学性能进行研究,制得了纤维形貌与力学性能优异的、结构均匀的超细长纤维复合毡;多喷头电纺时,溶剂挥发影响着复合毡形态与性能。经过乙醇浸泡处理后,纯聚乙烯醇纳米纤维毡的结晶度和力学性能明显提高。     

静电纺丝制备竹纤维素/PAN超细纤维及应用

利用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)溶剂体系先后溶解竹纤维素和聚丙烯腈(PAN),配成纺丝液,采用静电纺丝技术成功制备出直径为130 nm~450 nm的竹纤维素/PAN超细纤维。通过研究竹纤维素/PAN超细纤维平均直径与纺丝参数关系发现,该超细纤维的平均直径随着竹纤维素浓度的增大而增大,随纺丝电压的增大而减小,随纺丝距离的增大而减小,且最佳纺丝参数是竹纤维素质量分数为0.8%,纺丝电压为16 kV,接收距离为14 cm。采用该复合纤维制成夹心净化材料并做过滤测试发现,其过滤效率随着夹心层中超细纤维的膜密度和浊液的起始浊度值增加而增大,最大过滤效率可达99.5%。     

聚合物静电纺丝技术在催化材料制备中的应用研究进展

聚合物在溶液中或熔融状态下利用静电纺丝技术可以制备连续的纳米纤维。利用溶胶转化法、同轴电纺法、功能复合法等静电纺丝制备技术和后处理方法可以容易地实现多种催化剂在纳米尺寸上的掺杂和共混,制备纤维膜复合材料。纳米纤维催化复合材料具有催化活性高、稳定性好、协同效应明显等优点。文中对高压静电纺丝技术及其在催化材料中的应用国内外的研究进行综述。     

静电纺丝制备低维铁磁性金属纤维的研究进展

介绍了静电纺丝制备低维铁磁性金属纤维的原理和装置,分析了溶液性质、电纺工艺条件和环境条件对低维铁磁性金属纤维形貌和结构的影响,综述了铁磁性金属纤维静电纺丝的发展现状,并展望了采用静电纺丝制备铁磁性金属纤维的前景。     

不同接收浴对于电纺纤维串珠结构形态影响研究

静电纺丝是一种制备超细纤维的新技术,通常电纺纤维有着规则的串珠结构,通过不同的接收浴可以制备具有不同形态结构的“串珠”纤维,表现出不同的表面浸润性能。     

静电纺丝参数对聚乙酸乙烯酯纤维形貌的影响

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用静电纺丝法制备了聚乙酸乙烯酯(PVAc)纤维.用场发射扫描电镜观察了PVAc纤维的形貌,研究了PVAc溶液质量分数、纺丝电压、收集距离等对纤维形貌及平均直径的影响.研究结果表明,PVAc溶液质量分数和纺丝电压对纤维的形貌有显著影响,随着PVAc溶液质量分数和纺丝电压的增大,纤维的平均直径增大;收集距离对纤维形貌的影响较小.尝试采用静电纺丝法制备了炭黑和PVAc的复合纤维,以增强纤维的导电性,成为导电碳纤维,但炭黑会显著降低PVAc的成纤性,因为它会吸附溶剂DMF,使溶剂在电纺过程中不易挥发,射流不能固化成纤维.     

静电纺丝复合纳米纤维研究进展

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝的加工技术,是获得纳米尺寸纤维的有效方法之一。然而单一组分的纳米纤维已经难以满足应用的需求,而采用两种或两种以上的聚合物(或聚合物/填料颗粒)进行静电纺丝得到的复合纳米纤维逐渐受到了人们的关注。文中总结了由静电纺丝技术制备的复合纳米纤维及其性能等方面的研究进展。主要包括复合物/碳复合纳米纤维、聚合物/金属复合纳米纤维、聚合物/粘土复合纳米纤维、共混物复合纳米纤维、装饰型复合纳米纤维等。     

电纺聚合物纳米纤维研究进展

介绍了电纺技术制备纳米纤维的基本原理和最新进展,讨论了影响电纺聚合物纳米纤维形态和结构的主要因素,重点介绍了各种掺杂、共混和纳米纤维的修饰,以及一些特殊形态的纳米纤维的制备方法.综述了电纺纳米纤维在一些领域的应用进展.     

MWCNTs/PVC电纺纤维及其力学性能

用静电纺技术制备了多壁碳纳米管/聚氯乙烯(MWCNTs/PVC)超细纤维,对复合纤维的形貌、结构、结晶行为及热稳定性进行了分析测试,着重研究了复合纤维膜的力学性能与MWCNTs用量的关系。结果表明,MWCNTs能有效地分散于PVC溶液中,并成功纺出MWCNTs/PVC超细纤维。随着MWCNTs含量的增加,纤维直径变细,改善了纤维的结晶性,但热稳定性变差。纤维膜的拉伸断裂强度和断裂伸长率随MWCNTs含量增加出现先增加后下降的趋势。     

Simulation Guided Coaxial Electrospinning of Polyvinylidene Fluoride Hollow Fibers with Tailored Piezoelectric Performance

Electrospun polyvinylidene fluoride (PVDF) piezoelectric fibers have high potential applicability in mechanical energy harvesting and self-powered sensing owing to their high electromechanical coupling capabilities. Strategies for tailoring fiber morphology have been the primary focus for realizing enhanced piezoelectric output. However, the relationship between piezoelectric performance and fiber structure remains unclear. This study fabricates PVDF hollow fibers through coaxial electrospinning, whose wall thickness can be tuned by changing the internal solution concentration. Simulation analysis demonstrates an increased effective deformation of the hollow fiber as enlarging inner diameter, resulting in enhanced piezoelectric output, which is in excellent agreement with the experimental results. This study is the first to unravel the influence mechanism of morphology regulation of a PVDF hollow fiber on its piezoelectric performance from both simulation and experimental aspects. The optimal PVDF hollow fiber piezoelectric energy harvester (PEH) delivers a piezoelectric output voltage of 32.6 V, ≈3 times that of the solid PVDF fiber PEH. Furthermore, the electrical output of hollow fiber PEH can be stably stored in secondary energy storage systems to power microelectronics. This study highlights an efficient approach for reconciling the simulation and tailoring the fiber PEH morphology for enhanced performances for future self-powered systems.     

静电纺丝制备小直径血管支架

静电纺丝技术是一种简便易行的新型小直径血管支架制备方法,能够形成与天然血管细胞外基质类似的纳米级三维结构———仿生天然血管细胞外基质,促进细胞黏附和增殖。介绍了静电纺丝技术制备小直径血管支架的原理以及对采用不同材料(生物高分子材料、可降解人工合成材料及复合材料)静电纺丝制备的小直径血管支架的理化性能和生物学特征进行了描述与比较,指出了静电纺丝技术制备小直径血管支架研究的热点与不足。     

静电纺丝法机理及其在无机中空微/纳米纤维制备中的研究进展

静电纺丝是一种简单、有效的生产微/纳米纤维的技术。中空微/纳米纤维的制备是近年静电纺丝法研究的三大突破之一。回顾了静电纺丝法历史沿革,简述了静电纺丝基本机理及纺丝过程中射流存在的几种不稳定性形式。重点介绍了该技术在制备无机中空微/纳米纤维上的最新研究成果,最后展望了其未来的发展方向。