静电纺丝技术制备复合纳米纤维研究进展

静电纺丝技术近年来在制备纳米纤维领域得到了广泛的应用，被认为是最简单有效的方法之一，运用这种方法已成功地制备了各种纳米纤维。本文主要综述了静电纺丝技术在制备复合纳米纤维所用的原料及装置方面的研究进展。     

静电纺聚酰胺6纳米纤维膜的制备及其性能

为制备功能性的聚酰胺6(PA6)纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备PA6/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纳米纤维膜,并对纤维膜的表面形貌、力学性能和亲水性能进行表征。结果表明,当PA6纺丝液质量分数为28%,PVP的加入量为0.5 g时,纤维膜的微观形貌较好,制备出的纤维直径为132 nm,断裂强度为9.68 MPa,断裂伸长率为31.89%,亲水角为(32.4±1.2)°。研究了不同纺丝时间对纤维膜空气过滤性能的影响,当纺丝时间为0.5 h时,纤维膜具有较好的过滤性能,过滤效率为99.5%,过滤压降为476 Pa。红外分析结果表明,在PA6中加入PVP,在搅拌的过程中二者均匀融合,PVP小分子填充在PA6大分子中,可使纤维膜的亲水性提高。制得的PA6纳米纤维膜可作为加湿器中的湿膜材料得到应用。     

静电纺聚丙烯腈多层纳米纤维膜的制备、结构与性能

将不同浓度的聚丙烯腈纺丝液依次进行静电纺丝,制备多层纳米纤维膜,并对其孔隙率、比表面积、力学性能和过滤性能进行测试分析。结果显示:多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积均较高,由4种质量分数为14%、12%、10%和8%的聚丙烯腈纺丝液依次纺丝制备的四层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积最高,分别为54.7%和11.0m2/g,且此纳米纤维膜的力学性能优异。静电纺PAN多层纳米纤维膜的过滤效率值也较高,由质量分数分别为14%和8%两种纺丝液循环1次纺丝制备二层的纳米纤维膜过滤效率最高,对所有测试粒径的粒子的过滤效率都高于99.99994%,过滤阻力为863Pa,随循环次数增加,纳米纤维膜的过滤效率有所降低,过滤阻力则明显降低,这与多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积的变化趋势相反。     

SS/PEO纳米纤维空气过滤膜的制备及性能的研究

为了制备绿色、高效的纳米纤维空气过滤材料,本文以水为溶剂,制丝胶/聚环氧乙烷纺丝液,制备出纳米纤维空气过滤材料,分析不同纤维直径、纺丝时间对纳米纤维过滤性能的影响.实验结果表明,SS/PEO过滤膜的过滤效率随着纤维直径的变细而优化,当纤维直径在283nm时,过滤效率达到97.9％;同样随着静电纺丝时间的增加而增加,当纺丝时间超过10h后,过滤膜的过滤性能的增幅趋于平缓,但吸气阻力却急剧加大..     

静电纺丝纳米纤维制备技术应用研究进展

静电纺丝技术是一种简单易行、性价比高及可控性好的纳米纤维制备方法。本文综述分析静电纺丝技术的装置,主要包括前端喷射驱动装置、高压电源装置、终端收集装置等,进而引出其基本原理与纺丝步骤,对比溶液静电纺丝和熔融静电纺丝两种方法的区别与联系,并探究其制备技术的工艺影响参数与技术特点。总结国内外学者的工作,通过优化静电纺丝工艺参数条件,升级改进产品,提高加工生产效率和产量,使静电纺丝所制备的纳米纤维能够广泛应用于组织工程、医药工程、电化学工程、环境工程、光学工程、食品工程、纺织工程等领域中。     

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。     

空气过滤用聚氨酯纳米纤维膜的制备及其性能

为拓展静电纺纳米纤维在空气过滤领域中的应用,以聚氨酯(PU)为原料,加入不同种类的盐,采用静电纺丝法制备树枝状PU纳米纤维膜。利用扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、红外光谱仪、自动滤料测试仪测试纳米纤维膜的微观结构、亲疏水性、化学结构和过滤性能。结果表明：在PU质量分数14%条件下,添加有机盐TBAC,纺丝电压35 kV时,制备的纳米纤维膜的树枝状分叉结构明显;TBAC的加入使纤维膜的接触角由99.1°减小到82.8°;分叉结构使纳米纤维膜的过滤性能显著提高,与纯PU纳米纤维膜相比,过滤效率从50.8%提高到93.6%,品质因子从0.009提高到0.073,可满足高效低阻空气过滤材料的需求。     

静电纺丝制备胶原蛋白肽/普鲁兰共混纳米纤维膜

利用静电纺丝法将胶原蛋白肽与普鲁兰共混,以水为唯一溶剂,制备纳米纤维膜,研究不同胶原蛋白肽添加量对纺丝效果的影响。分析不同胶原蛋白肽/普鲁兰配比对纺丝液溶液性质的影响,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,分析纤维膜的微观形貌及分子间相互作用。利用高级综合热分析系统和单纤维强力仪研究纤维膜的热学及力学性能。结果表明,胶原蛋白肽含量对溶液电导率影响显著,在胶原蛋白肽/普鲁兰配比为60/40时可以得到均匀度高的纳米纤维,平均直径为300 nm,纤维膜的应力、应变值与COP含量成反比。拟合结果显示,胶原蛋白肽与普鲁兰之间的分子间相互作用力以分子间氢键为主,纳米纤维膜DSC曲线上的热焓值较单一成分小,热稳定性得到改善。     

静电纺芳纶纳米纤维膜的制备及其过滤性能

为获得高效低阻的过滤材料，以间位芳纶为原料，采用静电纺丝的方法，通过对纺丝溶液和纺丝工艺的优化制备芳纶纳米纤维空气过滤材料，并研究纳米纤维的形貌和直径、纳米纤维膜的过滤性能和热稳定性能。结果表明：当纺丝溶液溶质的质量浓度为8%、纺丝电压20 kV、进液流量0.3 mL/h、接收距离15 cm时，可制备得到纤维平均直径约为50 nm的纳米芳纶纤维过滤材料；当纺丝时间为5 h时，其过滤效率可达到99.5%,阻力仅为123.8 Pa,去除静电处理后过滤效率依然可以达到89.4%。此外，制备的芳纶纳米纤维过滤材料具有优良的热稳定性和尺寸稳定性，在耐高温高效过滤领域具有应用前景。     

静电纺丝制备取向纳米纤维的研究进展

文章综述了采用静电纺丝法制备取向纳米纤维的研究进展,介绍了通过改变静电纺丝的装置,制备有序排列的纳米纤维的几种方式。     

高过滤性能石墨烯复合纳米纤维膜的制备及性能

将石墨烯(GR)纳米颗粒掺杂到聚丙烯腈(PAN)纺丝溶液中,利用静电纺丝技术制备石墨烯/聚丙烯腈(GR/PAN)复合纳米纤维膜。研究PAN质量分数、GR用量、纺丝电压及接收距离对GR/PAN复合纳米纤维膜形貌和过滤性能的影响,发现最优纺丝工艺参数为PAN质量分数14.0%、GR用量1.5%、纺丝电压26 kV、接收距离14 cm、注射速度1 mL/h。此最优纺丝工艺参数制备的GR/PAN复合纳米纤维膜的过滤效率为98.86%,过滤阻力为110.30 Pa。     

静电纺丝制备柔性SiO2纳米纤维膜的研究

利用静电纺丝技术,采用聚乙烯醇(PVA)作为模板,以水为溶剂,配制PVA和硅酸四乙酯(TEOS)的共混溶液,制备柔性SiO₂纳米纤维膜。然后采用电镜扫描观察纤维膜的形貌,并研究分析不同煅烧温度下所制备的柔性SiO₂纳米纤维膜的晶体结构、拉伸性能、柔性和弯曲性能。结果表明：在本次试验条件下,700℃是最适宜的煅烧温度,此时纤维膜内部结构和柔韧性都较为良好;由于无定形区域增多,纤维膜具备优良的柔韧性,以及具有优良的可弯曲性能。     

静电纺抗菌纳米纤维膜的制备及纺丝条件对其形貌的影响

本文利用静电纺丝技术将可生物降解的聚乙烯醇(PVA)和具有良好抗菌作用的肉桂精油纺成抗菌纳米纤维材料。溶液组成及纺丝工艺参数会影响纤维直径的分布,进而影响材料的抗菌性能。因此,我们首先考察了不同质量浓度的PVA和β-环糊精(β-CD)对纤维直径分布的影响。借助扫描电镜对制备的纳米纤维形貌进行观察,发现最适的PVA及β-CD的质量浓度分别为6%和2%。在恒定电压下,利用SPSS分析接收距离和纺丝速率对纤维直径分布的影响。结果表明,接收距离对纤维直径的影响更为显著,而纺丝速率影响相对较小,适宜的纺丝工艺参数为电压15 kV,纺丝速率0.4 mL/h, 接收距离14 cm。在上述优化条件下,得到的纳米纤维直径分布均匀、形貌良好,有利于提高其抗菌活性。     

静电纺PA6纳米纤维膜的过滤性能

用98%甲酸溶解聚酰胺6(PA 6)制备质量浓度为13%纺丝液,经静电纺丝获得厚度31～60μm、纤维平均直径217 nm、表面平均孔径为234 nm的纳米纤维非织造膜.由于该纤维膜的断裂强度仅为8.06 MPa,实验以普通聚酯纤维织物为支撑基布,测试了不同样品的过滤性能.结果发现:在气流速度为2.83 L/min时,...     

静电纺丝方法制备纳米纤维的最新进展

综述了电纺制备纳米纤维的基本原理和最新发展，简要回顾了纳米纤维静电纺丝的发展历史，详细阐述了纳米纤维静电纺丝制备方法的最新进展。对文献报道的越来越多聚合物采用静电纺丝法制备纳米纤维，在静电纺丝中要想得到优良的纳米纤维，过程参数十分重要。此外，对各国研究者最近发展的几种新型的静电纺丝装置也进行了讨论。     

静电纺丝法制备木质素基纳米纤维

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,对不同比例的乙酸木质素（AAL）与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）混合溶液,AAL与聚丙烯酸酯（polyacrylate）混合溶液,AAL与聚乙烯醇（PVA）混合溶液三种溶液体系进行静电纺丝。用扫描电子显微镜观察了纳米纤维的表面形貌。结果表明：AAL与PVA混合溶液通过电纺不能得到纳米纤维。通过电纺可以得到直径均匀、表面光滑的AAL与PVP混合纳米纤维,AAL与聚丙烯酸酯混合纳米纤维,并且AAL含量的增加对混合纳米纤维的直径和表面形貌没有明显的影响。进而对单一AAL的静电纺丝进行了研究,分别研究了THF,DMF,乙酸等不同的溶剂体系,发现只有以乙酸为溶剂才能电纺成纤。     

静电纺丝法制备纳米纤维的探讨

文章比较了各种制备纳米纤维的方法，并就如何采用静电纺丝技术制备纳米纤维进行了探讨。     

抗菌PVA/SA纳米纤维膜的制备及性能研究

文中采用静电纺丝技术制备了负载Ag的聚乙烯醇与海藻酸钠(Ag@PVA/SA)纳米纤维膜,优化了工艺条件并测试了不同纳米纤维膜的过滤性能和抗菌性能。结果表明,制备负载银的PVA/SA复合纳米纤维膜的最佳工艺条件:聚乙烯醇质量分数10.0%,纳米银粒子质量分数5.0%,海藻酸钠浓度1.0%,纺丝电压25 kV、纺丝距离为24 cm、喂液量为0.1 mL/h;最优工艺条件下制备的负载Ag的PVA/SA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,过滤效率为99.2%。     

静电纺丝制备乙基纤维素纳米载药纤维

本文通过静电纺丝技术制备了乙基纤维素/酮洛芬复合载药纳米纤维膜,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)对载药前后的乙基纤维素纳米纤维分别进行了表征。扫描电子显微镜观察结果表明,用六氟异丙醇为溶剂制备的纳米纤维膜表面光滑,没有粘结现象,纤维直径在500~600 nm之间;红外光谱分析表明,利用静电纺丝技术成功制备了载药乙基纤维素纤维;X射线衍射表明,酮洛芬以无定形的状态存在于纳米纤维中;释药结果表明,酮洛芬在7天左右的累积释药率达到50%左右,可以用作药物缓释材料模型。