不同溶剂对静电纺聚乳酸纳米纤维形态结构的影响

以聚乳酸(PLA)为原料,分别用三种不同的溶剂制得三种纺丝液并采用静电纺丝法,制备了聚乳酸纳米纤维。探讨了溶剂、电压、溶液质量分数对纤维形貌和直径的影响。结果表明,溶剂是决定PLA超细纤维形成的关键因素,三氯甲烷(CHC l3)与二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂(体积比为9∶1)是PLA静电纺丝较为理想的溶剂。在PLA质量分数为6%、极距15 cm、电压25 kV,流量2.5 mL/h的工艺条件下,可制备直径为1 200 nm左右的PLA纤维。     

静电纺PVA纳米纤维毡的力学性能

研究了静电纺工艺条件对聚乙烯醇(PVA)纳米纤维毡力学性能的影响。结果表明,随电压升高,静电纺PVA纳米纤维毡的断裂伸长率先增加后降低,断裂强度逐渐增加;随着喷丝口与接收屏之间距离的增加,静电纺PVA纳米纤维毡的断裂伸长率和断裂强度先增加,然后迅速下降;随着纺丝液质量分数的升高,静电纺PVA纳米纤维毡的断裂伸长率增加,断裂强度先下降,然后迅速升高。     

静电纺MWNTs/丝素复合纳米纤维毡的结构与性能

静电纺丝素纤维毡在水中极不稳定,力学性能较差,这些缺陷限制了其应用。将经过酸处理的多壁碳纳米管（MWNTs）均匀地分散在丝素膜甲酸溶液中,以MWNTs增强静电纺丝素纳米纤维,XPS的测定结果显示,碳纳米管并不是仅仅以物理形式混杂在丝素纤维中,而是形成了某些有助于提高增强效果的化学键。随碳纳米管质量分数的增加,纤维直径明显下降,纤维内部结构的规整性有所提高。当纺丝液中MWNTs的质量分数小于1%时,复合纤维毡的断裂强度和初始模量都有明显的增强,但是MWNTs的质量分数太大时,力学性能反而恶化。     

静电纺聚乳酸纤维的孔隙结构及其空气过滤性能

采用静电纺丝法制备了纤维表面和内部均具有孔隙结构的超细聚乳酸(PLA)纤维,研究PLA溶液的质量分数、二氯甲烷/N,N-二甲基乙酰胺(DCM/DMAC)溶剂质量比、电压、纺丝液流量等参数对纤维表面孔隙覆盖率及孔隙大小的影响。结果表明,PLA溶液质量分数和DCM/DMAC溶剂质量比对纤维表面孔隙结构的影响较大,纺丝电压的影响次之,纺丝液流量的影响最小。在PLA溶液质量分数为7%、DCM/DMAC质量比为10∶1、电压为16 kV、流量为1 mL/h的条件下,制备得到的PLA多孔纤维膜具有高效低阻的过滤性能,其对直径为75 nm的氯化钠气溶胶颗粒的过滤效率达99.964%,压降仅为197.9 Pa。     

光致变色聚乳酸纤维的纺制及其微观结构与性能

为得到兼具光致变色性能与力学性能的光致变色聚乳酸(PLA)纤维,将PLA和光致变色微胶囊通过熔体纺丝及热拉伸工艺制备出光致变色PLA纤维,并系统分析了纤维的形貌、结晶及热学性能,着重研究了光致变色微胶囊对纤维力学及可逆变色行为的影响,揭示纤维性能差异对其内部结构的影响。结果表明：光致变色PLA纤维的断裂强度随着光致变色微胶囊质量分数的增加而减小,结晶度呈先上升后下降趋势,当光致变色微胶囊质量分数为2%时具有与纯PLA相当的断裂强度,为4.15 cN/dtex,且结晶度达到最大55.42%;光致变色PLA纤维的光致变色性能呈现出高灵敏度、优异褪色性及光稳定性,且变色强度随光致变色微胶囊质量分数的增加而提高,但非线性上升,通过调整光致变色微胶囊的质量分数,可以达到纤维变色功能与力学性能兼具的目标。     

壳聚糖静电纺技术的研究现状

壳聚糖是一种天然医用高分子材料,运用静电纺技术得到纳米级壳聚糖纤维将使其具有更广泛的应用前景。综述了壳聚糖／PVA、壳聚糖／PEO、壳聚糖／丝素和纯壳聚糖静电纺技术的研究现状以及所得纤维的形态结构。     

磁控静电纺聚丙烯腈纤维及其微观结构

利用新型磁控静电纺丝方法对聚丙烯腈进行纺丝试验研究,分别在不同的电压条件下引入磁场,通过比较引入磁场前后的纤维形貌、纤维结晶度及纤维力学性能,来研究磁场对纤维微观结构及性能的影响.结果表明:磁场对纺丝结果有一定的影响,随着磁场的引入,纤维平均直径减小、结晶度增大、断裂强度增大.     

静电纺树枝状聚乳酸纳米纤维膜的制备及其过滤性能

为开发可用于空气过滤的纳米纤维,利用静电纺丝技术一步法制备了树枝状聚乳酸(PLA)纳米纤维膜,探讨了溶剂种类、四丁基氯化铵(TBAC)添加量和纺丝电压对纤维膜形貌结构和性能的影响,同时研究了TBAC 添加量和纤维膜厚度对纤维膜过滤效果的影响。结果表明：溶剂为二氯甲烷,PLA 和TBAC 质量比为8：1,纺丝电压为30 kV 时,制得的纤维膜树枝状结构最为明显,其断裂应力和品质因数分别为23 MPa 和0. 068,优于纯PLA 纤维膜的5 MPa 和0. 059;随TBAC 质量分数的增加,纤维膜的接触角由118°降低至54. 5°;当具有明显树枝状结构的纤维膜厚度从10 μm 增加至40 μm 时,过滤效率和压降均增大,且当膜厚度为20 μm 时,过滤效率达到99. 89%,阻力约为96. 08 Pa,可满足高效空气过滤需求。     

静电纺聚乙烯醇的纺丝工艺对纤维毡宏观形态的影响

研究了聚乙烯醇（PVA）的浓度、纺丝电压和接收距离对PVA静电纺纤维毡的宏观形态的影响。通过PVA纳米纤维毡的外观形态确定静电纺PVA纳米纤维毡的合理工艺参数。     

静电纺PLA取向超细纤维膜的结构与性能

通过静电纺丝法,以高速旋转的滚轴为收集装置,制备了具有较好取向的聚乳酸(PLA)超细纤维膜。研究了该取向纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能,并与以平板为收集装置制得的无规排列PLA纤维膜进行比较。结果表明:滚轴转速对纤维取向具有较大影响,当滚轴转速为2 000 r/m in时可获得具有较好取向的纤维;PLA取向纤维膜的结晶度高于无规排列PLA纤维膜,前者的力学性能好于后者。     

PLGA/PLA共混纳米纤维膜的结构与性能

 为制备组织工程支架材料,以具有优异生物相容性的PLGA和PLA为原料,通过静电纺丝法制备PLGA/PLA共混纳米纤维膜。通过扫描电镜、流变仪、TG-DSC热分析和电子强力仪测定共混纳米纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能。结果表明：通过静电纺丝法可成功制备PLGA/PLA共混微、纳米级纤维膜。随着PLA共混比例的提高,纺丝液的黏度逐渐提高,使得纳米纤维的直径增大、分布均匀、孔径增大、孔隙率减小;热分析结果表明随着PLA共混比例的增大,支架的结晶度和结构稳定性提高;随着PLA共混比例的增加,支架的断裂强度增加,伸长减小;可通过调节PLGA和PLA的共混比例达到调控支架材料的结构与性能,以满足不同组织工程支架的要求。     

静电纺PMMA/SiO2复合纤维结构形态的优化

 将接枝交联结构不同的二氧化硅/聚甲基丙烯酸甲酯（SiO2/PMMA）复合材料与PMMA树脂混合后,溶于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中制成高分子溶液,再通过静电纺丝技术制备相应的复合纤维。通过3D-POM、SEM、TEM等显微技术考察电纺工艺和配方对复合纤维结构形态的影响。研究表明,SiO2接枝率为484.4%的简单接枝SiO2/PMMA/DMF高分子溶液具有较好的可纺性,在优化条件下所制的亚微米级PMMA/SiO2复合纤维形貌规整、表面平滑、直径和SiO2含量在较大范围内可调,SiO2在纤维内分散均匀稳定、且这种高分散性不受纤维直径和SiO2含量的影响。     

虎纹捕鸟蛛丝蛋白／丝素复合纤维的结构与力学性能

以虎纹捕鸟蛛丝／六氟异丙醇(HFIP)和丝素/HFIP的混合液为纺丝液,制备了虎纹捕鸟蛛丝蛋白／丝素复合纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、XRD研究蜘蛛丝蛋白和丝素的混合比例对纤维形态结构、分子构象、结晶结构的影响,分析蜘蛛丝蛋白对静电纺丝素纤维的力学增强效应.结果表明:随蛛丝蛋白含量的增加,复合纤维的平均直径明显减...     

静电纺聚酰胺6纳米纤维纱的形态和力学性能

利用自制的改进型静电纺丝装置,以质量百分数为22%的聚酰胺6/甲酸溶液为纺丝液,制备了由定向排列的聚酰胺6纳米级纤维构成的连续长丝纱,分析了纺丝高度和卷绕速度对纤维形态和直径、纱线直径以及力学性能的影响。研究发现：随着纺丝高度的增加,纤维的定向排列程度提高、直径减小;纱线的直径先减小后增加;断裂应力先增加后减小。随着卷绕速度的增加,纤维的定向排列程度有显著的提高;纤维和纱线的直径都减小;而断裂应力则呈上升的趋势。卷绕速度对纤维及纱线的影响效果强于纺丝高度。     

湿处理对聚乳酸纤维结构和性能的影响

应用X射线衍射和扫描电子显微镜,研究了聚乳酸纤维在湿处理过程中结构和性能的变化。结果表明,湿热加工对纤维结构与性能有着较为明显的影响。随着湿处理温度的升高,聚乳酸纤维的失重和强力损失增加,纤维结晶度有所提高;溶液的酸碱性对纤维强力性能影响较大,酸与碱均会催化聚乳酸纤维水解,加重纤维强力的损失,相比而言,碱对纤维的影响更大。在弱碱性溶液中纤维的水解由表及里加大,纤维明显变细,纤维表面因水解程度不一致产生一些凹坑     

静电纺聚酰胺6纤维复合材料的孔隙特征及其过滤性能

采用静电纺丝法,以质量分数为22%的聚酰胺6（PA6）/甲酸溶液为纺丝液,以3种具有不同过滤效果的传统空气过滤材料为基布,制备了PA6纳米纤维复合材料,计算并分析了复合材料的孔隙结构特征,及其与纳米纤维层含量、基布之间的关系,测试了试样的透气率、过滤效率以及过滤阻力。研究发现,随着静电纺丝时间的增加,基布上沉积的纳米纤维层增多,复合材料中的孔隙数目按指数规律增加,平均孔隙面积、孔隙率和透气率则按指数规律下降,透气率与孔隙率之间呈现线性关系。纳米纤维有效地改善了传统过滤材料的过滤效率。     

聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。     

静电纺高效防尘复合滤料的制备及其性能

为获得无毒无害高效防尘口罩的过滤材料,采用静电纺丝技术制备直径为（0.088±0.01）μm的锦纶6∕ 壳聚糖（PA6/CS）共混纳米纤维,与丙纶熔喷非织造布复合形成高效防尘复合滤料,研究了静电纺丝时间对复合滤料表面形貌、孔径及其分布、过滤性能和透气透湿性能的影响。结果表明,静电纺（PA6/CS）纳米纤维层可显著提高丙纶熔喷非织造布的过滤效率,静电纺丝 90 min 后复合滤料对 NaCl 气溶胶的过滤效率达到99%以上,明显高于丙纶熔喷非织造布的过滤效率（29%）,但是随着静电纺丝时间的延长,复合滤料的孔径、过滤阻力和透气性能明显下降,而透湿性能变化不明显。