激光熔体静电纺丝研究进展

简述了静电纺丝法的发展历程及研究概况,比较了溶液静电纺丝法和熔体静电纺丝法的优缺点;详细介绍了激光熔体静电纺丝法的优势,总结了目前激光熔体静电纺丝法制备聚合物及复合物微纳米纤维的工艺条件如激光输出功率、应用电压以及聚合物的物理性质等对纤维直径的影响;简要介绍了线激光熔体静电纺丝装置;指出目前激光熔体静电纺丝法制得的多为...     

聚乳酸的熔体微分静电纺丝

提出气流辅助熔体微分静电纺丝方法和装置,电纺得到纳米级的聚乳酸纤维(PLA)。利用正交实验测试了纺丝过程中的主要工艺参数——风温、风速、电压、聚乙二醇(PEG)含量对纤维直径和标准差的影响。实验结果表明:PEG含量对纤维直径有最显著的影响,其次为电压、风温和风速。而对纤维标准差影响由大到小分别是风速、风温、PEG含量和电压。     

烟用滤棒二醋酸纤维素的回收及静电纺丝研究

为实现废弃烟用滤棒中有用资源的回收和利用,对废弃烟用滤棒进行除杂、除纸、解纤、筛分处理,回收了其中的二醋酸纤维素,并采用静电纺丝方法制备了二醋酸纤维素膜,对纤维素膜的过滤性能及吸附性能进行了表征。结果表明:回收的二醋酸纤维素表面光滑,无机械损伤,单根纤维呈Y型,长度为3~10 mm的纤维素占纤维总量的62.34%,三醋酸甘油酯含量为6.11 mg/g;当纺丝液中二醋酸纤维素的质量分数为12%时,静电纺二醋酸纤维素膜中纤维表面光滑,粗细纤维相互缠结,纤维素膜的纯水通量为1.125×10~4L/(m~2·h),对卵清蛋白的截留率为48.7%,对分散红染料的吸附率为59.8%。     

溶剂与表面活性剂对醋酸丁酸纤维素静电纺丝的影响

应用静电纺丝法制备了醋酸丁酸纤维素纳米纤维。利用扫描电子显微镜探讨了不同的溶剂体系和表面活性剂对纺丝过程及纳米纤维形态的影响。试验结果表明:醋酸-丙酮混合溶剂体系有利于纺丝过程的顺利进行和获得平滑无珠节的纳米纤维,而添加表面活性剂则有助于减小纤维直径和获得粗细均匀的纤维形态。     

无针熔体静电纺丝的研究进展

无针熔体静电纺丝由于其不使用溶剂,并且有很高的纺丝效率,是目前纳米纤维绿色批量化制备的一种有效的工艺路线。介绍了无针熔体静电纺丝基本原理、工艺特点及研究的重难点,概述了国内外关于无针熔体静电纺丝的装置及工艺研究,并介绍了笔者团队的熔体微分静电纺丝技术,最后提出了几点对未来无针熔体静电纺丝研究重点的看法。以期增进对无针熔体静电纺丝在超细纤维绿色批量化制造的认识,并在此基础上有装置、工艺或理论上的新认识。     

典型材料的熔体静电纺丝研究

采用自制的熔体静电纺丝设备,针对工业上常用于纤维制造的几种典型材料[聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)],分别进行熔体静电纺丝研究,并成功制得性能较好的纤维。通过大量实验发现,PA6纺丝前需要彻底的干燥,并且干燥温度最好低于130℃;PET对温度敏感,是很好的纺丝原料;PLA很容易降解,应尽量避免高温加工(230℃以下为宜);PCL粘度很大,纺丝纤维极易粘连,不适合直接用于熔体的静电纺丝。     

二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟

根据熔体静电纺丝的拉伸机理,采用有限元分析软件COMSOL对静电纺丝电场分布进行模拟仿真,并通过实验验证了结果的可靠性。在COMSOL软件中对模型进行网格划分,根据实验数据进行模拟,最后进行试验验证,得出二级拉伸的纺丝效果更好,与模拟分析结果相一致。     

熔体静电纺丝制备高通量微滤膜

为研制出低成本高效过滤微滤膜,对熔体静电纺丝制备的聚丙烯(PP)纤维过滤膜进行了探究,通过改变电压、风速及温度等参数对单、双电极熔体静电纺丝进行试验,得出熔体静电纺丝双电极电纺膜性能优于单电极电纺膜的结论。采用熔体静电纺丝双电极装置制备出平均纤维直径2μm的过滤膜,验证了采用熔体静电纺丝制备高通量过滤膜的可行性,通过对比得出熔体电纺过滤膜的纯水通量是市售孔径0.45μm PP过滤膜的5倍之多,且对大于其纤维直径的微粒的截留率高达95%以上,力学性能好,可用作预过滤膜对污水进行预处理。     

熔体静电纺丝的工艺条件对纺丝纤维直径的影响

主要研究纺丝温度、纺丝电压、接收距离等参数对聚丙烯(PP)熔体静电纺丝纤维直径的影响。采用了只变一个参数,其它参数固定的常规实验方法。在实验条件范围内,随着纺丝温度的升高,纤维的平均直径逐渐减小,得到PP的最佳纺丝温度240℃。在固定电压的情况下,得到最佳接收距离7cm。在固定接收距离的情况下,随着电压的增加,电场中的喷射流熔体受到的电场力逐渐增大,得出最佳纺丝电压35kV。     

熔体静电纺丝技术及其在生物医学中的应用

熔体静电纺丝技术不使用溶剂,可制备连续的超细纤维,在生物医学领域有着广泛的应用。从流体黏度、射流特点、纤维直径、纺丝效果方面比较了熔体静电纺丝与溶液静电纺丝的差异;介绍了近年来熔体静电纺丝的技术进展,如激光加热熔体静电纺丝技术、同轴熔体静电纺丝技术,以及熔体静电纺丝直写技术等;综述了熔体静电纺丝技术在组织工程、伤口敷料和药物释放方面的应用;指出熔体静电纺丝应进一步优化加工工艺,获得具有适度自粘结结构的支架,从而提高其应用性。     

静电纺丝法制备醋酯纳米纤维的最新研究进展

采用静电纺丝法制备醋酯纳米纤维,既可以保留醋酯纤维的耐化学性和可生物降解性等优点,又具有纳米材料的高比表面积、高孔隙率和量子效应。综述了近几年国内外静电纺丝法制备纳米级醋酯纤维的最新研究进展,系统介绍了几种新型纳米纤维结构的制备方法、原理及影响因素,同时对醋酯纳米纤维在吸附过滤方面的应用研究状况进行了概述,最后对静电纺丝法制备醋酯纤维的发展前景进行了展望。     

超支化聚合物在熔体静电纺丝中的应用

采用不同分子量、不同含量的超支化聚酯对聚丙烯进行改性,研究超支化聚合物对聚丙烯熔体电纺纤维直径的影响.结果表明:超支化聚酯可以显著降低聚丙烯纤维直径,不同分子量的超支化聚合物对聚丙烯纤维直径影响有较大差异,当加入8份超支化聚酯H203(相对于质量为100份的聚丙烯)时,聚丙烯纤维直径可达到1～2μm,且分布均匀.     

熔融静电纺丝技术制备聚甲醛纤维

通过DSC测试得出聚甲醛的熔融温度为170℃,并通过试验确定最佳的纺丝温度为190℃。研究了聚甲醛质量分数和纺丝电压对静电纺聚甲醛纤维直径的影响,确定最佳的纺丝条件为:聚甲醛质量分数90%,电压14 k V。对聚甲醛纤维的表面形态及热性能进行了测试,结果显示:聚甲醛纤维表面光滑且粗细均匀;结晶度较高,为68.84%;熔点比纯聚甲醛熔点低,为160.25℃。     

醋酸丁酸纤维素的非均相合成法

醋酸丁酸纤维素是一种广泛应用于涂料工业的添加剂,由于纤维素具有分子内与分子间强氢键作用以及纤维素纤维的局部规整的结晶序列等特征,工业上的合成方法一般都在有机酸以及酸酐中进行的.本文是在丁酸/乙酸/丁酸酐反应体系中,添加一定量的硫酸作为催化剂下合成出从高丁酯含量到低丁酯含量的醋酸丁酸纤维素(CAB),研究混和有机酸组成(不同比例的丁酸/乙酸)、酯化反应时间以及CAB的丁酯和乙酯含量、产品对热性能及溶解性的影响.     

醋酸纤维酯可降解微生物的筛选

用醋酸纤维酯作为唯一碳源,经两次筛选得到了对醋酸纤维酯具有降解作用的两个菌株TS06和TS18。通过使用不同培养基和不同的pH来调整反应条件发现,不同条件下菌株对醋酸纤维酯的降解能力存在差别。在最优条件下,所筛选出两个菌株对底物的降解率都达到了9.4%。     

高压静电场纺丝法制备羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯超细纤维

通过高压静电场纺丝法制备了羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)的超细纤维,并详细研究了溶液浓度、纺丝电压及混合溶剂的配比对纤维形态和直径的影响。当混合溶剂中的无水乙醇与二氯甲烷为1∶1(V/V)时,在纺丝电压为30kV的条件下,HPMCP可纺丝的浓度范围为7%～16%(wt)。溶液浓度为7%时,电纺得到珠状纤维;浓度大于8%时,得到表面光滑的圆柱状纤维。随着纺丝溶液浓度的增大,所得纤维的平均直径逐渐增大。在HPMCP溶液浓度(8%)和溶剂组成(无水乙醇/二氯甲烷=1∶1)保持一定时,随着纺丝电压的增大,所得纤维的平均直径呈下降的趋势。而在纺丝浓度和电压一定的情况下,随着混合溶剂中二氯甲烷体积分数的增大,所得纤维的平均直径先增大后减小,无水乙醇与二氯甲烷体积比为1∶1和1∶2时,所得纤维的直径分布相对集中。