磁场辅助静电纺PAN纳米纤维有序度的研究

采用磁场辅助静电纺丝法制备了有序聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,分析了PAN/二甲基甲酰胺(DMF)溶液浓度、纺丝电压、注射速度、磁铁间距和溶剂DMF及DMF与二甲基亚砜(DMSO)混合溶剂等因素对PAN纤维有序度的影响。结果表明:随着PAN/DMF溶液中PAN浓度增大,PAN纤维有序度逐渐增大;注射速度对纤维有序度影响不明显;随着纺丝电压和磁铁间距增大,PAN纤维有序度先增大后减小;DMSO的加入,使溶液可纺性降低,不利于纤维有序排列;对于PAN/DMF溶液体系,适宜的磁场辅助静电纺丝的工艺参数为PAN质量分数12%,纺丝距离12 cm,电压14 k V,注射速度0.5 m L/h,磁铁间距2.5 cm,纺丝得到的PAN纳米纤维的有序度为92%。     

PVP,PEOX和PVAL纤维的电纺制备和表征

采用溶液静电纺丝法制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯(PEOX)和聚乙烯醇(PVAL)纤维,研究了溶液浓度、外加电压和接收距离等参数对纤维形貌和直径的影响。结果表明,在选定的参数范围内,三种聚合物纤维的平均直径随溶液浓度的增大而增大,当PVP/乙醇溶液浓度为40%,PEOX溶液浓度为6%和8%,PVAL溶液浓度为8%和10%时,制得的三种纤维具有较好的形貌且其平均直径均小于1 μm。外加电压不高于30 kV时,PVP纤维的平均直径随外加电压的增大而增大,PEOX和PVAL纤维的平均直径随外加电压的增加先增大后减小。随着接收距离的增大,PVP纤维的平均直径先减小后增大,PEOX和PVAL纤维的平均直径先增大后减小。三种纤维所需的工艺参数水平不相同,其中,PVP纺丝所需溶液浓度高于PEOX和PVAL,PEOX纺丝所需外加电压和接收距离高于PVP和PVAL。     

静电纺丝工艺对二醋酸纤维素纳米纤维形貌及直径的影响

以质量比为2∶1的丙酮/N,N-二甲基乙酰胺混合溶液为溶剂配制二醋酸纤维素(CA)溶液,采用静电纺丝制备CA纳米纤维,探讨了CA浓度、纺丝电压、接收距离和溶液推进速度等工艺条件对CA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:CA纳米纤维的直径随CA浓度增加而增大,随纺丝电压增大而减小;适当的接收距离和溶液推进速度可以获得直径较小且分布均匀的纤维;当CA质量分数为11%、纺丝电压为30 k V、接收距离为15 cm、溶液推进速度为0.010 m L/min时,纺丝效果好,纤维平均直径约130 nm,且直径分布较均匀。     

气流-静电纺丝法制备聚对苯二甲酸乙二酯纳米纤维

采用50%苯酚和50%1,1,2,2-四氯乙烷的混合溶液为溶剂,通过气流-静电纺丝法制备了聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纳米纤维。利用扫描电镜(SEM),研究了聚合物分子质量、溶液浓度、电压、接收距离(喷丝孔到接收板的距离)对电纺纤维形态结构的影响。结果表明:随着聚合物分子质量和溶液浓度增加,纤维平均直径也随之增加;纤维平均直径随电压的增加而减小;随接收距离的增加,纤维平均直径先减小后增加。最佳工艺条件为:聚合物特性黏度为0.818 dL/g,溶液质量分数为15%,电压为32 kV,接收距离为23 cm,所得PET电纺纳米纤维平均直径为85 nm。     

静电纺丝工艺参数对丝素/壳聚糖纳米纤维的形貌及直径的影响

以98%的甲酸为溶剂,不同质量分数的再生丝素溶液和3.5%的壳聚糖溶液以质量比70:30共混静电纺丝。用扫描电子显微镜(SEM)观察了丝素质量分数、电压和极距(喷丝口到收集装置的距离)对丝素/壳聚糖纳米纤维的形貌及直径的影响。正交试验结果表明:在丝素/壳聚糖溶液静电纺丝的工艺参数中,对纤维平均直径的影响因素由大到小依次为丝素质量分数、电压、极距。单因素试验表明:丝素/壳聚糖纳米纤维的平均直径及其分布范围随丝素质量分数的增加而增大;在15￣30kV范围内纤维的平均直径随电压增大而减小;当极距大于12cm时,对纤维直径影响不大。最佳工艺条件为:丝素质量分数13%,电压30kV,极距为12cm,制得的纳米纤维平均直径104nm。     

PAN-PANI有机抗静电纤维的制备与表征

以十二烷基苯磺酸(DBSA)为掺杂酸,本征态聚苯胺(PANI-EB)为原料,采用掺杂法制备出PANI-DBSA;再以聚丙烯腈(PAN)母粒为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMAc)为溶剂,PANI-DBSA为导电填料,利用静电纺丝法,制备出PAN-DANI有机抗静电纤维。以溶液质量分数、外加电压、接收距离和PANIDBSA浓度为影响因素,采用正交分析法研究这些因素对PAN-PANI有机抗静电纤维直径的影响。结果表明:影响PAN-PANI有机抗静电纤维直径的主次关系为溶液质量分数PANI-DBSA浓度外加电压接收距离。PAN-PANI有机抗静电纤维的最佳制备工艺为:溶液质量分数12%,外加电压16 k V,接收距离12 cm,PANI-DBSA浓度1.0 mol/L。     

静电纺丝法纺制聚乳酸纳米纤维无纺毡

采用静电纺丝法制备了生物降解聚乳酸(PLLA)纳米纤维无纺毡。分析了纺丝液浓度、电压、接收距离、挤出速度等因素对纤维形态的影响。结果表明:纺丝液的浓度和挤出速度对纤维直径的影响较为明显,溶液挤出速度增大,所得纤维微孔含量及尺寸也增大;适当的电压和接收距离有利于收集无液滴纤维;随着纤维直径的减小,无纺毡的孔径呈减小趋势。在PLLA质量分数为5．7％、挤出速度0．8 mL／h、接受距离 15．5 cm、电压8 kV的静电纺丝条件下,可制备纤维直径为200-400 nm的PLLA纳米纤维无纺毡。     

静电纺PCL纤维形态与热性能的研究

利用静电纺丝法制备了超细聚ε-己内酯(PCL)纤维;借助扫描电镜仪和差示扫描量热仪表征了PCL纤维的形态与热性能;研究了电纺过程中溶液浓度、电压、接收距离和纺丝速度对纤维形态的影响。结果表明:当纺丝电压为10 kV,接收距离为15 cm,纺丝速度为2 mL/min时,纺丝液中PCL质量分数为6%~12%能获得连续无串珠的纤维;纺丝电压为8~12 kV,电纺过程稳定;接收距离对纤维的直径和形貌无明显影响;与流延成型的PCL膜相比,电纺PCL纤维具有较低的结晶度。     

气流-静电纺丝法制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚超细纤维

采用75%四氢呋喃(THF)和25%N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液作溶剂,通过气流-静电纺丝法制备了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)超细纤维。利用扫描电镜(SEM),研究了溶液浓度、电压、接收距离(喷丝孔到接收板的距离)、喷丝孔内径对静电纺纤维的直径和形貌的影响。研究发现:溶液浓度对电纺纤维的直径和形貌有非常重要的影响,当溶液浓度由10%增加到18%时,电纺纤维平均直径随之成线性增加;当电压由23.8kV增加到33.8kV时,纤维平均直径先减小后增加。最佳工艺条件为:溶液质量分数为14%,电压为28.8kV,接收距离为20cm,喷丝孔内径为0.27mm,所得SBS电纺超细纤维平均直径为429nm。     

PVP/PEO复合微纳米纤维的电纺性研究

采用聚乙烯毗咯烷酮/聚氧化乙烯/水(PVP/PEO/H2O)体系进行静电纺丝制备PVP/PEO复合微纳米纤维,研究了PVP/PEO共混溶液浓度、PVP相对分子质量及PVP:PE0(质量比)对PVP静电纺丝的影响.结果表明:当溶液质量分数增大到15%、PVP相对分子质量为1.3×106或PEO含量增大时,均可制得形貌清晰、表面光滑的微纳米纤维.当PVP/PEO溶液质量分数为12%、PVP相对分子质量为1.3 × 106及PVP:PE0(质量比)为8:2时,静电纺丝所得纤维形貌最佳.     

聚醚砜的静电纺丝研究

采用聚醚砜(PES)的良溶剂二甲基甲酰胺(DMF)和非良溶剂丙酮(AC)为共溶剂体系,研究了溶剂组成、纺丝成形条件对静电纺丝PES纤维的形貌及纤维直径的影响。结果表明:DMF/AC的配比对于静电纺丝PES纤维形貌具有直接的调控作用,随着DMF/AC混合溶剂中AC用量的增加,纤维平均直径变大,纤维毡中串珠数目明显减少,纤维均一性变好;随着纺丝液浓度的升高,纺丝电压的增大,纤维的平均直径变大;接收距离的变化对纤维平均直径影响不大;PES最佳纺丝工艺条件为纺丝溶液质量分数13%,纺丝电压15 kV,接收距离10 cm,mDMF/mAC为8.5/1.5,在此条件下,可以获得纤维平均直径为96 nm的PES纤维毡。     

PVP/Zn（CH3COO）2复合纤维电纺丝条件的研究

采用静电纺丝法在18~32kV、PVP/Zn(CH3COO)2前驱体浓度为15%、20%、24%和28%,纺丝距离为6~15cm的条件下,制备了直径为200~500nm的微纳米纤维。通过扫描电子显微镜(SEM)分析得出在纺丝电压为25~28kV,纺丝距离为10~12cm,溶液质量浓度为24%时纺出的微纳米纤维结构较为均一。     

静电纺间位芳纶纳米纤维的制备工艺参数

通过静电纺丝方法,将氯化锂/N,N–二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAc)溶解间位芳纶(PMIA)制备了PMIA纳米纤维,探索了溶液浓度、接收距离、纺丝电压及接收速度等工艺参数对纤维形貌及其直径分布的影响。通过扫描电子显微镜观察了PMIA纳米纤维形貌及应用Image-J软件测量统计了PMIA纤维直径。结果表明,溶液浓度为8%~10%、纺丝电压为16~18 k V、接收距离为15~20 cm,接收速度60~80 r/min的范围内,间位芳纶纳米纤维成型良好,直径分布范围为100~120 nm;PMIA纳米纤维直径随着溶液浓度的减小、静电电压的增加而减小,随着接收速度的增加纤维取向增加。     

卤胺抗菌醋酸纤维素纳米膜的制备和性能研究

以5,5-二甲基海因和1-溴-3-氯丙烷为原料合成了一种水溶性卤胺抗菌前驱体3-(3'-氯丙基)-5,5-二甲基海因(CPDMH),利用核磁共振氢谱确定了产物结构。CPDMH与醋酸纤维素(CA)溶液共混后静电纺丝,经次氯酸纳溶液处理后得到卤胺抗菌纳米纤维膜。研究了CA质量分数、电压、接收距离对纳米纤维形貌的影响;探讨了纳米纤维膜的抗菌性能和活性氯水释放性能。结果表明,纺丝溶液质量分数为10%、电压为20 k V、接收距离为15cm,得到的纳米纤维平均直径为342 nm。氯化后的纳米纤维膜可在1 min内杀灭金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,活性氯在水中释放稳定,对环境无害。     

聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维的制备及形貌研究

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇（PVA）纳米纤维材料,通过正交试验调节制备过程中纺丝电压、纺丝距离和纺丝溶液浓度等工艺参数,探究其对PVA纳米纤维直径大小、直径分布以及纤维形貌的影响。结果表明,影响纳米纤维形貌的主要因素排序是纺丝溶液浓度＞纺丝距离＞纺丝电压,并确定最优水平组合为纺丝电压为20 kV,PVA纺丝溶液浓度为6 %(质量分数,下同),纺丝距离为12 cm。     

静电纺丝工艺对聚乳酸纳米纤维形貌及直径的影响

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂配制聚乳酸(PLA)溶液,采用静电纺制备PLA纳米纤维,探讨PLA溶液浓度、纺丝电压、接收距离对PLA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:当PLA溶液浓度为10%、纺丝电压为24kV、接收距离为20cm时,纺丝效果好,纤维平均直径约91nm,且直径分布较均匀。     

海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维的静电纺丝

采用静电纺丝方法,在不同海藻酸钠/聚乙烯醇质量比、含银量、纺丝电压、纺丝液流速、接收距离条件下,制备了海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维,利用扫描电镜分析了纤维直径分布及形态。结果表明:海藻酸钠与聚乙烯醇的质量比和含银量对复合纤维成纤性和纤维形态的影响较为显著。海藻酸钠与聚乙烯醇质量比为2∶8、银占溶质质量分数的0.1%、纺丝电压为20 kV、纺丝液流速为0.1 mL/h、接收距离为8 cm时,纺丝效果最佳,纤维形态最好。     

间位全芳香型聚苯并咪唑及其纳米纤维的制备与表征

以3,3'-二氨基联苯胺和间苯二甲酸为原料,采用溶液聚合法制得聚-2,2'-(间苯基)-5,5'-二苯并咪唑(m PBI)。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析对m PBI的结构、热稳定性进行了研究,并对聚合物的黏度和溶解性进行了测试。此外,采用静电纺丝法制备m PBI纳米纤维,分析了溶液质量分数、电压、接收距离对纤维直径的影响。结果表明:m PBI具有优异的热稳定性,质量损失10%时的温度高达648℃,其在二甲基甲酰胺等极性非质子溶剂中具有良好的溶解性;当纺丝原液质量分数为12%时的可纺性最好,且当电压在30 k V、接收距离为15 cm时制得的纳米纤维直径最细,可达155 nm。     

钢丝毛刷辊式静电纺PVA纳米纤维

设计了一种批量制备连续纤维的钢丝毛刷辊静电纺丝装置,研究了固定距离时溶液浓度及电压对毛刷PVA溶液静电纺丝产量的影响。考察了不同浓度PVA在不同纺丝距离、纺丝电压、毛刷转速下的纤维直径分布与纤维形貌。借助扫描电镜对制得的纳米纤维形貌进行观察,并应用Nano Measurer软件对纤维的直径及其分布进行了测量统计。综合考察结果,得出最佳的纺丝溶液浓度为12%,接收板距离为10 cm,电压为40 k V。     

稀乙酸对聚乙烯醇水溶液静电纺丝性能的影响

采用质量分数3%乙酸水溶液作为高醇解度聚乙烯醇(PVA)的溶剂,研究了PVA稀乙酸溶液的性质及其静电纺丝工艺。结果表明:加入质量分数3%乙酸,PVA溶液粘度下降,表面张力及电导率提高;纺丝液浓度对PVA稀乙酸溶液的静电纺丝性能影响最大;当PVA稀乙酸溶液质量分数为8%～13%,固化距离15mm,纺丝电压14～18kV时,可制得形态良好的PVA超细纤维无纺毡。