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。     

静电纺聚氨酯非织造布的制备及其性能研究

通过静电纺丝工艺制备聚氨酯非织造布,并采用WRS-C35拒水处理剂对其进行处理,测试其透湿量、耐静水压、吸水率和力学性能。结果表明,静电纺丝6 h的聚氨酯非织造布,经拒水处理后透湿量为8507 g/(m2.d),耐静水压大于6 478 Pa,吸水率为4.6%,断裂应力为8.2 MPa,具有较好的防水透湿性能和力学性能。     

含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能

为获得良好防水性能且保持服装穿着的舒适性,通过构建具有低表面能和粗糙表面于一体的含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜,以涤/棉斜纹机织物作为静电纺丝接收基布,制备了一种新型防水透湿织物。探讨了含氟聚氨酯疏水剂的质量分数对纳米纤维结构及复合织物的防水透湿和力学性能的影响。结果表明,当含氟聚氨酯疏水剂质量分数为100%时,复合织物性能最佳,其静态接触角为141°,透湿率达到3 958 g/(m2·24 h),,沾水等级为5级透气率达到34.06 mm/s。力学性能测试结果表明,复合织物的力学性能随疏水剂质量分数的提高而逐渐增强,当FPU质量分数为1.00%时,顶破强力、撕裂强力和拉伸强力分别增加了5.93%、30.79%和5.48%。     

熔体微分静电纺聚丙烯空气驻极体滤膜的制备及其性能

为解决空气滤膜存在过滤效率和过滤阻力之间的矛盾,采用熔体微分静电纺丝方法结合驻极技术制备了不同工艺条件下的聚丙烯复合驻极体纤维膜,并对其形貌特征、荷电能力、过滤性能进行表征与分析。结果表明：随着电气石质量分数的增加,纤维膜由白色趋于灰色,纤维膜颜色逐渐加深;纤维带同种电荷相互排斥使得纤维呈开放型疏松结构,纤维形态出现轻微隆起,有效降低过滤阻力;添加电气石有效提高纤维的荷电能力和过滤性能,当电气石质量分数为2%时综合效果最佳,电荷储存稳定性好,对粒径大于等于0.3 μm 颗粒的过滤效率最高达99.23%,过滤阻力为8.6 Pa。     

热诱导熔接聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜的制备及其性能优化

为提高纳米纤维膜的防水、透湿和力学性能,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加无氟疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用静电纺丝法制备静电纺PU/PDMS防水透湿膜,并在此基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微球制备静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜;利用热诱导工艺分别对静电纺PU/PDMS和静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜进行热处理改性,研究了热处理温度和时间对其形貌、孔径分布、防水性能、透气透湿性能及力学性能的影响,并对其影响机制进行分析。结果表明：静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜的防水透湿性能优于静电纺PU/PDMS防水透湿膜,但经热处理后由于膜内部产生更多粘连,导致孔隙率降低,防水透湿性能出现下降;热处理后静电纺PU/PDMS防水透湿膜的孔径大大降低,并使其串珠结构向蛛网结构转化,防水性能和力学性能显著提升,当加热温度为100℃,加热时间为90 min时,其水接触角达到144.7°,透湿率为5 666.7 g/(m²·d),透气率为9.91 mm/s,断裂强度为17.9 MPa,断裂伸长率为210.7%。     

聚氨酯基纳米纤维复合面料的设计开发及其防水透湿性能

为开发具有高防水、透湿透气性好且力学性能优异的防水透湿面料,将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶黏剂引入聚氨酯基纺丝液中,结合静电纺丝技术和热压工艺制备出聚氨酯基纳米纤维复合面料.研究了热塑性聚氨酯(TPU)纳米纤维膜和聚氨酯(PU)/含氟聚氨酯(FPU)/PVB纳米纤维膜的结构形貌及其与基布(涤纶布)热压复合后面料的性能.结...     

含氟聚氨酯的合成及其静电纺膜复合织物的防酸透湿性能

为使防酸面料兼具优良的防护性能,通过合成法将氟基团引入聚氨酯,制备出含氟聚氨酯,使用静电纺丝技术,将含氟聚氨酯纳米纤维化,沉积于织物表面,制备了一种防酸透湿复合织物。对合成的含氟聚氨酯进行了红外光谱和核磁共振文韵谱图表征,同时对复合织物的防酸透湿性能进行分析。红外光谱测试结果表明：合成的产物为含氟聚氨酯;核磁共振谱图测试结果证明了含氟聚氨酯的化学结构与预期相符;静态接触角测试结果表明：聚氨酯/含氟聚氨酯纳米纤维膜复合织物对水的接触角最高可达到141°,对80%硫酸的接触角最大可达124°,展现出优异的拒水拒酸性和耐酸腐蚀性;舒适性能测试表明：在保持优异拒水拒酸性能的同时,透湿率可达4177.49 g/(㎡•24h）,透气率可达24.15 mm/s。     

双锥面熔体微分静电纺中电场分布的有限元分析

为获得最佳的熔体微分静电纺丝结构参数,采用有限元分析软件ANSYS对多层锥面无针熔体微分静电纺丝中的电场分布进行模拟,分析了双锥面特征设计参数对纺丝尖端场强的影响,分别讨论了内圈直径和内圈伸出距离对内外圈纺丝尖端及纺丝路径场强分布的影响。ANSYS数值模拟结果表明:增加锥面层数会减弱最外圈纺丝尖端的电场强度;对于双锥面熔体纺丝装置,内锥面直径大小对纺丝尖端场强分布的影响不明显;当内锥面伸出距离增大时,内外圈纺丝尖端场强的差值先减小再增大;当内锥面直径为26 mm,内圈伸出距离为6 mm时,内外圈纺丝尖端电场强度分布最相似,能够保证内外锥面制备的纤维射流间距相同,实验结果和模拟结果一致。     

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。     

纳米电纺TPU膜复合面料制备及性能

以亲水性聚氨酯为基材,采用无针静电纺丝技术制备微孔纳米纤维膜材,再通过热熔胶网膜黏合制备防水透湿膜复合面料.借助SEM形貌特征分析确定TPU纳米纤维膜制备工艺条件为:TPU质量分数10％、纺丝电压15 kV、纺丝距离18 cm、储液槽移动速度50 mm/s、接收基布移动速度5 mm/min.试验结果显示,TPU纳米纤维...     

静电纺聚氨酯纳米纤维非织造布的制备

研究了聚氨酯在几种常见有机溶剂中的溶解性能,寻求静电纺丝最佳溶剂及配比,并采用静电纺丝法制备纳米级聚氨酯纤维膜。通过改变共混溶剂的质量比、纺丝液的浓度、纺丝电压、挤出速度和接收距离,借助扫描电子显微镜测量纤维的直径,分析了各因素对纤维形貌结构的影响。结果表明:DMF/THF共混溶剂配比为1:3时,聚氨酯纺丝液静电纺丝效果佳;在纺丝液浓度8%～12%、纺丝电压12～30kV、接收距离10～30cm范围内,能纺制出纤维直径分布在800～1500nm之间的聚氨酯纳米纤维非织造布。     

氟橡胶/聚氨酯/含氟聚氨酯静电纺复合织物的制备及防酸透湿性分析

为了提升防护服的服用性能,对氟橡胶(FKM)、聚氨酯(PU)及含氟聚氨酯(FPU)制备了以其混纺纳米纤维膜作为功能层的复合织物,并研究了静态接触角、表面形貌、透气透湿性和机械性能。实验结果表明WFKM:WPU=1:1,FPU为7wt%是最优参数,其中,FPU从主导作用的表面氟原子的富集量提高了复合织物的耐酸性,FKM和PU的不同配比构建了其特殊的表面形貌,进而影响了复合织物的拒液性、透气透湿性和机械性能。     

静电纺纤维膜应变传感器制备及性能研究

采用真空抽滤的方法制备一种柔性可拉伸纤维膜传感器,该传感器具有灵敏度高、稳定性好、拉伸性能好、透气等特点。该传感器以静电纺丝技术为基础,将聚氨酯(TPU)纤维膜作为传感器基底,通过真空抽滤的方法将多壁碳纳米管(MWCNTs)和银纳米线(AgNWs)加载在TPU纤维膜上。扫描电镜图像显示,多壁碳纳米管和银纳米线与TPU纤维形成致密的导电网络。而且MWCNTs-AgNWs-TPU可拉伸纤维膜传感器具有良好的导电性,在50%应变下灵敏度高达438 kPa~(-1),具有优良的耐久性(>1 000循环)和水蒸气透过率,这种性能保证了传感器可以作为一种可穿戴设备来监测人体各部位的运动。     

仿星型拓扑几何结构聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜制备与性能

为提高纳米纤维膜的防水性并探究膜表面微观结构对膜性能的影响机制,采用高可纺性的聚氨酯(PU)和无氟、低表面能的聚二甲基硅氧烷(PDMS)为原料,通过静电纺丝法制备了PU/PDMS纳米纤维膜,然后在该纤维膜基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微颗粒得到对环境友好的防水透湿膜,对其形貌、防水性能、透气透湿性能和力学性能进...     

静电纺PVDF/CA混纺膜的制备与性能分析

用静电纺丝技术制造多层织物系统不具有的纳米材料结构,开发多元化的防水透气材料。采用静电纺丝法制备聚偏氟乙烯/醋酸纤维素(PVDF/CA)共混纳米纤维膜,探索共混膜的优化制备工艺。对混纺膜的基本性能和防水透气性能进行测试分析,结果表明,共混膜的优化制备工艺参数为:静电纺丝纺丝液的质量分数13%,溶剂DMAC和丙酮的体积比6/4,电压13 k V,接收距离17 cm,纺丝液流量0.6 m L/h。当其溶质PVDF和CA的质量比为90/10时,混纺膜的综合性能较优,虽然透气性能略微下降,但其防水性能、耐静水压和力学性能有很大改善。     

静电纺纳米纤维的性能及应用

随着科学技术的不断发展,纳米技术在纤维制造领域得到了广泛的应用,兼具不同功能性的纳米纤维应运而生,并因其诸多的优越性能在很多研究领域得到推广。本文通过研究静电纺纳米纤维的制备方法及性能分析,为进一步促进复合纳米材料的发展,并为其应用提供一定的理论依据。     

熔体微分静电纺丝取向纳米线的制备

为获得熔体微分静电纺纳米纤维和取向纳米线,提出旋进气流辅助和辊子收集相结合的熔体微分静电纺丝工艺及装置,通过改变工艺参数可有效调控纤维细度及最终纳米线的取向度。采用扫描电子显微镜观察并测算了纤维的平均直径及取向度,采用Ｘ 射线衍射仪测试了取向纳米线的结晶度。结果表明：旋进气流速度越大,纤维直径越细,当气流速度为20 m/s 时,纤维平均直径达到500 nm;气流速度与辊子旋转线速度越接近,纳米线取向性越好;当接收辊子线速度接近旋进气流速度20 m/s 时,纳米线取向度最好,单喷头制备的数十根纳米纤维聚拢成线,此时取向纳米线的结晶度最高。     

扩链时间对聚氨酯及其静电纺纳米纤维性能的影响

为了优化聚氨酯纳米纤维膜的力学性能和润湿性能,以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、4,4′-亚甲基双(苯基异氰酸酯)(4,4′-MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为主要原料合成聚氨酯(PU),并利用静电纺丝技术制备PU纳米纤维膜。研究了不同扩链段反应时间对合成聚氨酯物理性质和静电纺纳米纤维膜性能等的影响。采用红外光谱仪(FTIR)、高效液相色谱仪(GPC)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、多功能拉伸仪和动态/静态接触角仪对PU结构和纤维膜的形貌性能进行表征。结果表明：当扩链反应时间由90 min增加至120 min时,聚氨酯分子量增加,合成聚氨酯的热稳定性略有提高,纳米纤维的成膜性能增强。当扩链反应时间为120 min时,纳米纤维膜的断裂应力为6.8 MPa,断裂伸长率达到139%;疏水性能随着扩链反应时间的增加明显提高,当扩链反应时间为120 min时,240 s后水接触角仍然高达112°。     

静电纺多孔超细纤维膜的吸油性能

针对传统纤维吸油毡吸油量低的问题,采用静电纺丝技术制备了聚砜（PSF）和聚乳酸（PLA）多孔超细纤维膜以提高纤维吸油材料的吸油量。研究了纤维形态结构、纤维膜孔隙结构及亲油疏水性对真空泵机油和亚麻籽油的吸附性能和保油性能的影响。结果表明：PSF和PLA多孔超细纤维膜具有优良的亲油疏水性,纤维直径、纤维膜孔径和孔隙率、亲油疏水性以及吸油后纤维膜体积膨胀程度对其吸油量起主要作用,而纤维表面2~60nm 的介孔对提高吸油量没有明显作用,高孔隙率和贯通孔结构不利于保油;吸油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为50.1、34.6g/g,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为147.8、131.3 g/g;保油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了42.04%和53.69%,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了62.17%和50.61%。