试验条件对纳米纤维膜拉伸性能的影响

通过静电纺丝方法,在纺丝液浓度12％,电压15kV,纺丝距离15cm的条件下,得到直径分布均匀的PA6纳米纤维.为了研究测试条件对纳米纤维拉伸性能的影响,以夹距、拉伸速度、试样宽度为因素,采用正交试验对测试结果进行分析.结果表明:在纳米纤维膜拉伸性能的影响因素中,对于断裂强度变异系数而言,拉伸速度的影响最大,夹距次之,试样宽度最小;而对于断裂伸长率变异系数而言,夹距的影响最大,试样宽度次之,拉伸速度最小.纳米纤维膜拉伸性能的最佳测试条件为夹距40mm,拉伸速度5mm/min,试样宽度8mm.     

电纺纳米纤维的表面形态研究

使用静电纺丝的方法电纺不同材料,得到不同的纳米纤维,通过SEM电镜观察纳米纤维的表面形态,分析造成纳米纤维表面形态不同的原因,给出造成纳米纤维表面形态可能影响因素,为纳米纤维表面形态形成的研究提供了一些新思路。     

静电纺丝制备聚吲哚导电纳米纤维及其性能表征

采用化学氧化还原法合成了聚吲哚,利用静电纺丝技术制备了聚吲哚导电纳米纤维,并通过正交实验优化工艺参数为纺丝液浓度2%,挤出速率1 m L/h,纺丝电压20 k V,接收距离18 cm,最终制得直径为216 nm的聚吲哚导电纳米纤维。利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热恩熙及电导率测试对聚吲哚纳米纤维的结构和性能进行了表征,结果表明,静电纺丝过程中聚吲哚的分子链结构并没有发生明显变化;静电纺聚吲哚纳米纤维的结晶更完善、电导率提升了近120%。静电纺丝后聚吲哚的玻璃化转变温度和熔融温度变化不大,分别在130℃和240℃附近,但热降解温度从465℃下降至420℃。     

静电纺纳米粘土/亚麻复合纳米纤维的制备及表征

利用静电纺丝技术制备了纳米粘土/亚麻落麻复合纳米纤维,其中亚麻落麻纤维溶解在分散有纳米粘土的4-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)/水的混合体系中。探究了纳米粘土和亚麻落麻的浓度、纺丝条件对纺丝工艺的影响。采用光学显微镜、SEM、TEM、FTIR、XRD和TGA测试了复合纳米纤维的微观形貌、结构及热学行为。结果表明:亚麻纤维浓度为1%时,可纺制成丝,且纳米粘土的加入可有效地改善纤维的细度和均匀性;TEM测试结果表明:纳米粘土已成功附着在纳米纤维上,但分散性有待进一步提高;FTIR和XRD结果表明:纳米粘土成功附着在亚麻纤维中,且存在于亚麻纳米纤维和粘土/亚麻复合纳米纤维中的纤维素为纤维素II型结晶;TGA分析表明:纳米粘土的引入可显著提高亚麻纤维的热稳定性。     

羽毛角蛋白/PVA复合纳米纤维膜的制备及表征

以羽毛角蛋白(FK)和聚乙烯醇(PVA)为原料,水为溶剂,通过静电纺丝技术制备了FK/PVA复合纳米纤维膜。探讨了复合纳米纤维中FK与PVA的相容性,研究了FK的添加对纤维膜微观形貌、结晶度、热稳定性、亲水性等性能的影响。SEM结果表明,在聚合物总质量分数为14%的条件下制备的FK/PVA复合纳米纤维,表面平整光滑,平均直径为250~320nm,FK含量越大,直径越小。FTIR结果表明,FK与PVA具有良好的相容性,分子间存在氢键作用力。XRD结果表明,FK的加入破坏了PVA分子的规整排列,复合纳米纤维膜的结晶度下降。TG分析与接触角测试结果表明,随着体系中FK配比的增大,复合纳米纤维膜的热稳定性和亲水性均得到提高。     

沉积纳米TiO2复合纳米纤维膜的制备及表征

以静电纺丝法和磁控溅射技术制备了负载TiO2纳米颗粒的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(MMT)复合纳米纤维膜,通过光催化降解亚甲基蓝分析比较了不同溅射功率处理的纤维膜的光催化性能,应用电子显微镜(SEM)研究分析溅射功率对纤维形貌的影响以及光催化前后纤维表面形貌的变化.结果表明:经100W和120W功率处理的纤维...     

聚(乙烯基己内酰胺-co-甲基丙烯酸)纳米纤维的电纺制备及其表征

以N-乙烯基己内酰胺,α-甲基丙烯酸为单体,合成温敏聚合物--聚(乙烯基己内酰胺-co-甲基丙烯酸),并利用静电纺丝技术将其制成纳米纤维。采用扫描电镜(SEM),傅立叶变换红外光谱(FT-IR),热重分析(TG)和微商热重法(DTG)对纤维进行表征。结果表明,通过调节纺丝液的浓度,可获得形态较好的纳米级纤维,并且该纤维在常规温度下可以保持纤维状,物理及化学性质不发生改变。     

纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维的制备及表征

通过静电纺丝法制备出纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维,利用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维形貌和结构进行表征,并进行了拉伸测试。结果表明,随着超细纤维中羟基磷灰石含量的增加,纤维的直径逐渐降低,纤维中聚己内酯的结晶逐渐变差。相比于丝素蛋白/聚己内酯超细纤维,含有质量比为30%羟基磷灰石的复合超细纤维仍具有较好的力学性能。体外小鼠成纤维细胞(L929)培养表明,纳米羟基磷灰石/丝素蛋白/聚己内酯复合超细纤维对细胞没有毒性。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

通过静电纺丝技术首次将溶解在1%(体积分数)超低浓度乙酸溶液中的3%(wt,质量分数,下同)壳聚糖(CS)与溶解在去离子水中的11%聚乙烯醇(PVA)溶液进行混合,在20～22kV高压静电场下制备出直径在70～300nm之间、CS含量高达60%,具有均匀结构的CS/PVA纳米纤维膜。通过旋转流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和万能试验机等手段对其混合溶液进行表征。结果表明:CS/PVA纳米纤维膜的形貌与CS和PVA的混合比例有关,当CS含量低于60%时,纤维形貌良好,当CS含量高于60%时,纤维中存在有液滴以及纺锤体。另外,CS与PVA之间存在强有力的氢键作用并具有很好的相容性,PVA可以降低壳聚糖的结晶性利于静电纺过程的进行;并且该CS/PVA纳米纤维膜具有较好的热稳定性和弹性,随着PVA比例的增加其最大拉伸强度可达到9.98MPa。     

基于AFM的聚己酸内酯纳米纤维的弯曲力学性能

采用原子力显微镜(AFM)对静电纺丝法制备的纳米级聚己酸内酯纤维进行了三点弯曲实验。纳米纤维收集在经光刻处理后带有U型凹槽的硅片上,凹槽的深度为10μm,待测纳米纤维的直径范围为83nm～800nm。利用原子力显微镜的探头测量纤维直径并对纤维中点施力获得纤维的力-挠度曲线,结合经典的梁弯曲理论,计算出聚己酸内酯纳米纤维的弹性模量。实验结果显示,当纤维直径减小到某一临界值时,纤维的弹性模量呈现显著增大的趋势,这说明在研究纳米尺度聚己酸内酯纤维的力学性能过程中,需要考虑其尺寸效应。     

静电纺丝纳米纤维在吸附分离领域的应用进展

静电纺丝技术作为一种简单有效的制备纳米纤维的方法,制备的纳米纤维具有巨大的比表面积,而且采用该技术制备纳米纤维具有操作简单、易于控制、成本低廉等特点,已经在生物医学领域、国防领域、吸附分离领域等取得了一系列应用进展。本文首先对静电纺丝技术做了概述;其次,对其制备原理、影响因素及应用优势等做了简要的说明;然后重点综述了静电纺丝制得的纳米纤维在吸附分离领域的应用进展,总结了静电纺丝纳米纤维存在的问题并对其在吸附分离领域的应用趋势做出了展望。     

静电纺缓释抗菌纳米纤维的制备及抗菌性能研究

目的 解决天然抗菌剂精油封装到聚合物中的受控释放问题。方法 选用聚乙烯醇和纳米纤维素为主体材料,采用百里香精油为活性物质,通过静电纺丝技术制备纳米纤维。结果 采用质量比为3∶4的纳米纤维素水凝胶(质量分数1%)和聚乙烯醇水溶液(质量分数6%),并加入质量分数为4%~10%的百里香精油制备纺丝液,在纺丝电压为16 kV、纺丝速率为0.8 mL/h、纺丝距离为11 cm、针头直径为0.7 mm的条件下制备了直径为100~150 nm的纳米纤维,并成功将百里香精油包埋在纳米纤维中。结论 所制备的纳米纤维可以达到百里香精油缓慢释放的效果,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黑曲霉和橘青霉均有抑制作用。     

静电纺纳米纤维对复合材料层间增强增韧的研究进展

综述了当前国内外静电纺纳米纤维对复合材料层间增强增韧的研究现状,总结了静电纺纳米纤维作为层间改性材料的优势,讨论了纳米纤维对复合材料层间韧性、抗冲击性能以及限制裂纹扩展等方面的应用,并提出了下一步的研究工作重点。     

静电纺丝法制备氧化锰纳米丝电极及其电化学性能

利用静电纺丝技术成功制备了φ60～80nm的氧化锰纳米纤维丝,并构建了三维纳米丝网状结构电极,应用于锂离子二次电池. 使用扫描电子显微镜、X射线衍射、循环伏安和电池充放电等研究手段,表征了纳米纤维丝的结构和电化学性能. 研究结果发现:氧化锰构建的纳米丝在嵌锂和脱锂的过程中没有出现纳米纤维丝的结构塌陷问题,在高能量密度下表现出较大的可逆循环容量,放电容量达到160mAh/g. 经过50次循环后, 容量可达132.5mAh/g, 平均每次循环的容量衰减在1%以下. 这些结果表明了氧化锰纳米纤维丝可作为三维锂离子电池中的阴极材料.     

静电纺丝制备的ZrO2纳米纤维及其应用的研究进展

制备超细、高性能ZrO2纤维是实现其在催化、能源及环境等领域工程应用的关键。静电纺丝技术是一种近年来兴起的氧化物陶瓷纳米纤维制备新方法,能够制备直径较小、均一性高、连续性好的ZrO2纳米纤维,并且可通过控制前驱体纺丝液组成、静电纺丝工艺及热处理参数,对ZrO2纤维的组成、结构及性能进行调控。介绍了ZrO2纳米纤维制备、结构及性能方面的研究进展,并对经由原料组成、静电纺丝工艺及热处理条件调控的ZrO2纳米纤维结构、性能以及应用进行了综述和分析。     

基于电纺技术构筑多孔SnO2纳米纤维膜的研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为纺丝助剂,五水合四氯化锡(SnCl4·5H2O)作为前驱体,采用静电纺丝技术结合高温煅烧法成功制备了直径为(363±28)nm的多孔氧化锡纳米纤维膜.使用SEM表征了纤维膜的微观形貌和尺寸,利用X射线衍射仪(XRD)研究了焙烧温度对晶粒尺寸的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重和差热同步仪(TGA-DTA)及拉曼光谱仪(Raman)等研究了纤维膜的分子结构变化、热稳定性和物相结构.研究结果表明,固定两喷丝头间距15.0 cm、流速0.5 mL/h、电场强度1.1～1.4 kV/cm时,可以电纺出表面光滑、直径均一的纳米纤维膜;经900℃焙烧制备得到晶粒尺寸约12.27 nm的四方相金红石型晶体结构的氧化锡纤维膜.     

静电纺SF/PLA共混纳米纤维的形态结构及热性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,通过静电纺丝方法纺制了不同比例的丝素蛋白/聚乳酸(SF/PLA)共混纳米纤维,并通过SEM、FT-IR、X射线衍射和TG-DTA研究了该纳米纤维非织造网的形态特征、分子结构和热性能。结果表明,纤维直径在246nm～2000nm之间,混纺纤维直径随着SF含量的增大而变粗;FT-IR和X射线衍射谱图都表明混纺纤维有着较高的结晶度,并有相分离发生;TG-DTA曲线中明显的SF和PLA分解峰,进一步证明了在本实验条件下SF与PLA的共混不能形成共溶体系,共混SF/PLA纳米纤维存在两个分离的结晶区,即SF晶区与PLA晶区。     

Delayed Dissolution and Small Molecule Release from Atomic Layer Deposition Coated Electrospun Nanofibers

Electrospun poly (vinyl alcohol) nanofibers are coated with aluminum oxide using atomic layer deposition (ALD) to control the dissolution rate of the nanofiber mats in high‐humidity and aqueous environments. In this regard, ALD offers an effective method to provide a robust, conformal coating to the entire nanofiber surface without modifying the core material. The thickness of the coating, controlled by varying the number of ALD cycles from 2 to 200, enables tuning of the nanofiber stability in water from a few seconds for an uncoated sample to over 5 weeks for a 200 cycle coated sample. Changing the rate of nanofiber dissolution modulates the release of embedded small molecules within the polymer matrix from minutes to weeks while minimizing the “burst” effect typically associated with nanoscale systems. This simple nanofiber coating technique shows great potential as a method to tune shelf‐life, mat degradation, and small molecule release from highly water‐soluble polymers, hitherto unexplored, in a wide range of fields, including biomedical, agricultural, and packaging.