POC/PLA生物医用材料的制备与性能研究

利用静电纺丝法在自制的静电纺丝装置上制备聚1,8-辛二醇-柠檬酸酯(POC)/聚乳酸(PLA)生物医用材料,并对POC/PLA生物医用材料的表面形貌、红外光谱特征、亲水性能、体外降解性能及拉伸力学性能进行研究。结果发现:随着POC/PLA生物医用材料中POC质量分数的增加,纳米纤维的直径逐渐下降、亲水性逐渐增加、降解速率加快;且POC/PLA生物医用材料的拉伸力学性能发生了突破性的变化,其断裂强度、断裂伸长率和弹性模量都得到了显著改善。     

纺丝液配备方法对PS/PVP纳米纤维膜性能的影响

采用特殊的纺丝液配备方法,依靠新型的气泡静电纺丝技术,成功纺制出PS/PVP纳米纤维膜,并对纳米纤维膜的微观形态、亲水性能、强伸性能、平均孔径及空气流速进行测试与分析。结果表明:不同配备方法的纺丝液获得的纳米纤维膜的微观形态、亲水性能、强伸性能、平均孔径及空气流速不同。表面粗糙程度高、孔洞多、有凹槽的纳米纤维,其形成的纳米纤维膜的亲水性能优,断裂强度高,断裂伸长率低,平均孔径和空气流速增加。     

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。     

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明：合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。     

还原氧化石墨烯增强聚乳酸纳米纤维膜的制备及其性能

针对静电纺聚乳酸(PLA)纳米纤维膜力学强度不高的问题,将一定质量的还原氧化石墨烯(rGO)分散于PLA和二甲基甲酰胺(DMF)纺丝溶液中,通过静电纺丝法制备PLA/rGO复合纳米纤维膜。对纺丝液的流变性能以及复合纳米纤维膜的形貌结构、微观结构和力学性能进行分析,采用四唑盐比色法对复合纳米纤维膜的细胞相容性进行表征。结果表明:rGO成功地复合至PLA纳米纤维中,且以不规则球状形式分布于PLA纳米纤维膜中;rGO的复合显著提升了PLA纳米纤维膜的力学强度,当rGO质量分数为0.6%时,复合纳米纤维膜的断裂强度达2.02 MPa,是纯PLA纳米纤维膜2.3倍;培养1、3和7 d后,小鼠胚胎成骨细胞可在复合纳米纤维膜上生长和增殖,表明PLA/rGO复合纳米纤维膜具有较好的细胞相容性。     

GO/PI复合纳米纤维的制备及其过滤性能研究

为制备高过滤效率、低过滤阻力的空气过滤材料,将氧化石墨烯纳米颗粒(GO)掺杂到聚酰亚胺(PI)纺丝溶液中,制备氧化石墨烯/聚酰亚胺(GO/PI)复合纳米纤维过滤材料。通过观察其形貌、过滤性能来确定最优纺丝工艺参数。结果表明:当PI质量分数为30%,GO质量分数为1%,纺丝电压为25 kV,接收距离为20 cm时,复合纳米薄膜的纤维形貌较好,过滤性能优良。与PI纯组分纳米纤维过滤材料相比,GO/PI复合纳米纤维过滤材料的过滤性能更好,制得GO/PI复合纳米纤维膜的平均孔径为1.8μm,过滤效率为99.68%,过滤阻力仅为85.35 Pa。     

熔体微分电纺PLA/ATBC纤维膜及其水过滤性能

静电纺丝纳米纤维具有连续性、高孔隙率及高比表面积等优点,广泛应用于过滤领域。聚乳酸(PLA)是一种新型生物可降解材料,来源广泛且不会对环境造成污染,具有广阔的应用前景。利用实验室自制熔体微分静电纺丝装置,成功制备了平均直径为0.42μm的聚乳酸(PLA)/乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)纤维膜,并对其水过滤性能进行研究。研究结果表明:ATBC能显著细化PLA纤维,提高纤维膜的孔隙率,增加纤维的断裂伸长率,所制备的面密度为60 g/m2的纤维膜对2μm粒子的过滤效率达到94.3%,可用于对水体进行预处理。     

聚氨酯/二氧化硅复合超细纤维膜的制备及其防水透湿性能

为制备具有防水透湿性能的超细纤维膜,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加疏水二氧化硅(SiO₂)颗粒,制备PU/SiO₂复合超细纤维膜。通过软件模拟分析了纺丝液浓度和纤维膜厚度对纤维膜孔径的影响,根据静态水接触角、静水压、透气率和透湿率分析了复合超细纤维膜的防水透湿性能,并讨论了不同质量分数SiO₂对PU/SiO₂复合超细纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明:复合纤维膜的孔径随着纺丝液浓度的增加而增加,随着纤维膜厚度的增加而减少;当SiO₂质量分数为9%、PU质量分数为18%时,PU/SiO₂复合纤维膜的静态水接触角达到131°,静水压为6.4 kPa,透气率为33.4 mm/s,透湿率为8.065 kg/(m²·d);该条件下复合纤维膜断裂应力为4.16 MPa,断裂伸长率为184%,与纯PU膜相比具有较好的尺寸稳定性。     

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。     

熔融纺聚乳酸/聚丙烯纤维的制备及其性能

为提高聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,采用聚丙烯(PP)与聚乳酸(PLA)通过熔融纺丝制备PLA/PP纤维,并借助差示扫描热量仪、热重分析仪、万能材料测试仪、纤维双折射仪对其热学性能、热稳定性、拉伸性能和纤维取向度进行表征。结果表明:PP的引入对PLA的玻璃化转变温度和熔融温度没有显著影响,但促进了PLA的结晶,结晶度提高了585.9%;随着PP质量分数的增加,PLA的热稳定性降低(特别是在初始分解阶段),但其残炭率提高,同时PLA/PP共混纤维的取向度提高,力学性能得到改善;当PP质量分数为20%时,PLA/PP共混纤维的取向度、断裂强度和断裂伸长率分别提高了55.6%,98.2%和44.4%。     

无针静电纺制备生物基锦纶56/荧光素纳米纤维膜

通过无针静电纺丝技术制备了锦纶(PA) 56/荧光素纳米纤维膜,研究了纺丝液性质及PA56/荧光素纤维膜的荧光特性。结果表明,PA56/荧光素溶液静电纺丝性能良好,获得的PA56/荧光素纳米纤维膜直径均匀,具有良好的荧光性能。随荧光素加入量的增加,纤维膜荧光强度增加,断裂强度有所下降。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能

将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究.FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起.抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高.对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6％和21.3％提高到96.9％和97.6％.TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡.     

气喷-静电纺丝AgNWs-PVDF纳米纤维的制备及其性能

为提高静电纺的纺丝速率及纤维强度，通过同轴静电纺丝针头结合高速气流辅助静电纺，制备AgNWs-PVDF纳米纤维膜。并利用SEM、透气性、过滤性、力学性能、抗菌性能、孔隙率及孔径分布等测试研究了纳米纤维微观形貌结构、过滤、强力和抗菌性能。结果表明：加入AgNWs后，0.5%AgNWs-PVDF气喷-电纺纳米纤维膜的平均直径最低，可达73.85 nm,同时纤维膜的平均孔径、断裂伸长减小，1%AgNWs-PVDF气喷-电纺膜断裂强度最强，达6.52 MPa。随着AgNWs含量的增加气喷-电纺膜的亲水性提高、透气性减小、过滤效率增大，2%AgNWs-PVDF气喷-电纺纤维膜抑菌效果最好，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为26.23、26.89 mm。     

甲壳素纳米晶须/聚乳酸纳米纤维膜对草莓保鲜效果的影响

采用静电纺丝法,制备一种具有良好保鲜作用的甲壳素纳米晶须/聚乳酸(CNW/PLA)纳米纤维膜,分别用PE保鲜膜、纯PLA纳米纤维膜及CNW/PLA纳米纤维膜对草莓进行包装处理,并在贮藏期间,观察草莓的外观变化,测定其腐烂指数、失重率、可滴定酸含量及维生素C质量分数的变化来比较各种包装材料对草莓保鲜效果的影响。结果表明:CNW/PLA纳米纤维膜可在一定程度上延缓草莓的失重、抑制可滴定酸质量分数及维生素C质量分数的下降,具有显著的抗菌保鲜效果。     

聚乙烯醇/羧基化氧化石墨烯复合纤维的制备及性能

为提高氧化石墨烯(GO)在聚乙烯醇(PVA)纤维中的分散均匀性,采用天冬氨酸改性GO,使GO分子结构中的环氧基开环,将羧基引入到GO片层中,从而增加GO的反应位点,使PVA和GO能够均匀混合。通过湿法纺丝制备出GO/PVA复合纤维,并对其进行傅里叶红外光谱分析(FTIR)、紫外-可见光谱分析(UV-vis)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜表征(SEM)、热重分析(TG)和力学性能分析。试验结论如下:较优工艺为GO∶PVA=1∶15,在此工艺条件下复合纤维的断裂强度为11.2 c N/tex,断裂伸长率为262.06%。     

芯壳结构碳包覆二氧化锡纳米纤维膜制备及表征

采用同轴静电纺丝技术与溶胶凝胶法相结合制备了芯壳结构的碳包覆二氧化锡纳米纤维膜,应用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对纳米纤维的形貌进行了表征,并测试了纳米纤维膜的拉伸力学性能。结果表明,随着芯层、壳层纺丝速率的增大,纳米纤维的平均直径逐渐增大,纳米纤维膜的断裂强力和断裂强度逐渐增大。当芯壳层纺丝速率分别为0.3、0.6 mL ∕ h 时,制备的纳米纤维连续性更好,表面形貌光滑,粗细更均匀,芯壳结构形貌明显优于其他2组,纳米纤维膜的断裂伸长率较大。     

聚乳酸-乙醇酸/明胶电纺纤维医用敷料制备及性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚乳酸-乙醇酸(PLGA)/明胶(Gt)的纳米纤维膜。通过调节静电纺丝工艺参数,纺出连续、均匀的PLGA/Gt电纺纤维;利用扫描电镜(SEM)、图像分析软件等手段研究了纳米纤维微观形貌,并研究了PLGA/Gt电纺纤维医用敷料的亲水性、吸水性、保水性、水蒸气通透性和力学性能。研究表明:当喷丝口与接收器间距离为12 cm、纺丝电压为8 kV、PLGA/Gt混合溶液质量浓度为0.125 g/mL、纺丝溶液流速为0.75 mL/h时,可以纺出连续、均匀的PLGA/Gt电纺纤维;天然高分子材料明胶的加入提高了PLGA的亲水性、吸水性、保水性和水蒸气通透性,但膜的拉伸强度和断裂伸长率有所下降。试验结果表明,PLGA/Gt纤维膜是理想的医用敷料材料。     

耐热聚苯硫醚纤维性能的研究

通过在PPS中加入纳米SiO2制成母粒,应用熔融纺丝技术制备了耐热SiO2/PPS纤维,采用透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC)等方法测试了SiO2/PPS纤维的结构与耐热性能.结果表明,与纯PPS纤维相比SiO2/PPS纤维耐热性提高,强度热损失率降低,在240℃时断裂强度和断裂伸长率...     

静电纺工艺对PA6/MWNTs纳米纤维纱结构与性能的影响

 以PA6、多壁碳纳米管（MWNTs）为原料,利用自制的静电纺丝装置,探索了碳纳米管增强PA6纳米纤维纱的连续静电纺丝。研究了纺丝电压、纺丝高度、电场强度等参数对PA6/MWNTs纳米纤维纱的结构与性能的影响。结果表明：随着电压的增大,纤维和纱线的直径、纤维结晶度、断裂强力增加,纤维间黏连减少;随着纺丝高度的增加,纤维的定向排列程度、纤维结晶度提高,纱线断裂强度和初始模量增加;电场强度一定时,随着电压和纺丝高度的增加,纤维的平行排列程度提高,纱线的断裂强力、断裂伸长率、初始模量和断裂强度都增大。     

负载紫苏醛的聚乳酸纳米纤维膜对冷鲜羊肉保鲜效果的影响

目的:探究负载紫苏醛(PAE)对聚乳酸(PLA)抑菌包装力学特性及对冷鲜羊肉的保鲜效果。方法:通过负载不同量PAE(0,12.5,25,50,100μL/20 mL静电纺丝液)于PLA基质中,基于静电纺丝技术制备了具有一定吸水特性的抑菌纳米纤维包装膜,利用扫描电子显微镜、电子万能试验机等仪器对膜表观、机械性能以及保鲜过程中羊肉理化指标进行分析。结果:随着PAE负载量的增加,PAE-PLA膜纳米纤维直径、断裂延伸率和抗拉强度现先增加后下降的趋势,说明PAE的添加可能改变了静电纺丝液表面电荷密度,影响纳米纤维直径,也改变了纳米纤维包装膜的断裂延伸率和抗拉强度;当PAE负载量为50μL/20 mL静电纺丝液时,PAE-PLA膜纳米纤维分布均匀、直径最大(370 nm)且具有较好的机械性能(断裂延伸率68.72%,抗拉强度1.80 MPa)。贮藏12 d,负载50μL/20 mL静电纺丝液的PAE-PLA膜包装的羊肉中总菌数和挥发性盐基氮含量分别5.52 lg(CFU/g)、12.55 mg/100 g,显著低于新鲜肉与腐败肉的临界值[6.0 lg(CFU/g)和15.00 mg/100 g]...