静电纺/熔喷醋酸丁酸纤维素复合膜的制备及性能研究

采用熔喷法及热轧处理制备醋酸丁酸纤维素(CAB)非织造布;然后以体积比6:4的丙酮与乙酸为溶剂,通过静电纺丝制备CAB纳米纤维并沉积在熔喷CAB非织造布表面,制得静电纺/熔喷CAB复合膜;对复合膜的孔径、过滤效率和透气性进行测试.结果表明:当纺丝溶液CAB质量分数为30％,纺丝电压为18 kV,喂液速率为0.2 mL/...     

聚乙烯醇及其共混液的电纺性研究

研究了聚乙烯醇(PVA)的浓度、纺丝电压和固化距离对PVA静电纺丝的影响。扫描电镜等结果显示:PVA的浓度(质量体积百分数)为5%￣8%、纺丝电压为6.6￣15kV和固化距离为5￣25cm时适合静电纺丝。PVA分别与海藻酸钠、可溶性淀粉和壳聚糖的混合溶液在一定浓度范围内可纺性好,可得到具有较好纤维形态的纤维。     

静电纺丝工艺对二醋酸纤维素纳米纤维形貌及直径的影响

以质量比为2∶1的丙酮/N,N-二甲基乙酰胺混合溶液为溶剂配制二醋酸纤维素(CA)溶液,采用静电纺丝制备CA纳米纤维,探讨了CA浓度、纺丝电压、接收距离和溶液推进速度等工艺条件对CA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:CA纳米纤维的直径随CA浓度增加而增大,随纺丝电压增大而减小;适当的接收距离和溶液推进速度可以获得直径较小且分布均匀的纤维;当CA质量分数为11%、纺丝电压为30 k V、接收距离为15 cm、溶液推进速度为0.010 m L/min时,纺丝效果好,纤维平均直径约130 nm,且直径分布较均匀。     

AgNPs-醋酸纤维素纳米纤维的制备与抗菌性能

采用静电纺丝的方法,并结合紫外还原技术,成功制备了Ag纳米颗粒(AgNPs)-醋酸纤维素(CA)纳米纤维。重点研究了溶剂和AgNO3浓度对纤维形貌和AgNPs的分散性及粒径的影响。结果表明:丙酮、DMAc和水(质量比为7∶2∶1)的混合溶液是纺制AgNPs-CA纳米纤维的合适溶剂,在该溶剂体系下,静电纺丝状况较好,AgNPs的尺寸和分布也较理想;随AgNO3添加量的增加,纳米纤维的直径降低,纤维上AgNPs的数量增加;当AgNO3质量分数为0.5%时,AgNPs-CA纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌都具有很好的抗菌效果。     

静电纺丝法制备聚碳酸酯基聚氨酯纳米纤维的研究

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)为混合溶剂配制聚碳酸酯基热塑性聚氨酯(PU)纺丝溶液,通过静电纺丝法制备PU纳米纤维。重点研究了纺丝溶液浓度、混合溶剂中DMF和THF的体积比、纺丝电压和纺丝溶液流速对PU纳米纤维形态、直径及其分散性的影响。结果发现,纺丝液浓度为12%,混合溶剂中DMF与THF体积比为1∶1,纺丝电压为10 kV,纺丝溶液流速为0. 8 m L/h时,通过静电纺丝法制得的PU纳米纤维粗细均匀,表面光滑,纤维之间无粘连现象,形成的纳米纤维膜空隙率高。     

PVA静电纺丝工艺优化研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料、去离子水为溶剂,通过静电纺丝制备PVA纳米纤维膜,利用正交实验探讨静电纺丝过程中纺丝液PVA浓度、纺丝距离、纺丝电压和注射速度对PVA纳米纤维膜形貌及纤维直径的影响,得出制备纤维膜的较佳工艺条件,并分析了纺丝液PVA浓度对纤维膜的力学性能和亲水性能的影响。结果表明：随着纺丝液PVA浓度的增加,PVA纤维的直径逐步变小,直径分布变窄;当纺丝液PVA质量分数为7%、纺丝电压为14 kV、纺丝距离为14 cm、注射速度为0.5 mL/h时,纤维膜的纤维直径最小,为203 nm;正交实验中PVA浓度、纺丝电压、纺丝距离、注射速度4个因素的极差值分别为87.00,49.67,18.33,11.67;纺丝液PVA质量分数从5%增加到7%,纤维膜的断裂强度从2.21 MPa提高至2.81 MPa,断裂伸长率从31.63%提高至56.39%,水接触角从37.7°提高至48.7°。     

静电纺丝过程中的非稳定性研究

通过静电纺聚丙烯腈纳米纤维,研究了静电纺丝过程中的非稳定性。结果表明:静电纺丝电压和接受距离是影响静电纺丝过程中的非稳定性因素,电压和接受距离增大,纳米纤维摆动加大,电压增加到一定量后,纳米纤维的摆幅在一定范围内,不会无限扩大,趋于一个固定值,接收距离超过一定范围后,纳米纤维出现不规则扰动,出现彼此缠绕。     

静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用

简述了静电纺丝制备纳米纤维的原理;探讨了静电纺丝电压、流速、接收距离、溶剂浓度等工艺条件;介绍了同轴静电纺丝制备皮芯结构的超细纤维及中空纤维技术以及静电纺丝纳米纤维毡在生物医药方面的应用。指出静电纺丝纳米纤维材料在生物医用方面具有广阔的应用前景,进一步实现低压纺丝、开发无毒溶剂,控制同轴静电纺丝纳米纤维的释放性能是今后静电纺丝的研发方向。     

醋酸纤维素的熔体静电纺丝

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场作用下形成喷射流,制备连续纳米纤维的工艺。熔体法静电纺丝技术不使用溶剂,绿色环保。探索了改性醋酸纤维素(CA)的熔体静电纺丝技术,考察了不同纺丝条件如纺丝温度和纺丝电压对纤维直径的影响,并通过MFR测试、纺丝纤维XRD表征、SEM分析表征了不同纺丝实验条件下制备纤维的性能,得出醋酸纤维素在熔体温度为190℃,纺丝距离为14 cm,纺丝电压为63 k V时获得的纤维直径最小。     

高压静电场纺丝法制备羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯超细纤维

通过高压静电场纺丝法制备了羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)的超细纤维,并详细研究了溶液浓度、纺丝电压及混合溶剂的配比对纤维形态和直径的影响。当混合溶剂中的无水乙醇与二氯甲烷为1∶1(V/V)时,在纺丝电压为30kV的条件下,HPMCP可纺丝的浓度范围为7%～16%(wt)。溶液浓度为7%时,电纺得到珠状纤维;浓度大于8%时,得到表面光滑的圆柱状纤维。随着纺丝溶液浓度的增大,所得纤维的平均直径逐渐增大。在HPMCP溶液浓度(8%)和溶剂组成(无水乙醇/二氯甲烷=1∶1)保持一定时,随着纺丝电压的增大,所得纤维的平均直径呈下降的趋势。而在纺丝浓度和电压一定的情况下,随着混合溶剂中二氯甲烷体积分数的增大,所得纤维的平均直径先增大后减小,无水乙醇与二氯甲烷体积比为1∶1和1∶2时,所得纤维的直径分布相对集中。     

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。     

聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维的制备及形貌研究

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇（PVA）纳米纤维材料,通过正交试验调节制备过程中纺丝电压、纺丝距离和纺丝溶液浓度等工艺参数,探究其对PVA纳米纤维直径大小、直径分布以及纤维形貌的影响。结果表明,影响纳米纤维形貌的主要因素排序是纺丝溶液浓度＞纺丝距离＞纺丝电压,并确定最优水平组合为纺丝电压为20 kV,PVA纺丝溶液浓度为6 %(质量分数,下同),纺丝距离为12 cm。     

Melt differential electrospinning of polyphenylene sulfide nanofibers for flue gas filtration

Polyphenylene sulfide (PPS) nanofibers have broad application prospects in high temperature dust removal, high temperature oil-water separation, radiation protection, and other fields. PPS nanofibers were prepared by melt differential electrospinning without any other additives, which ensures the excellent properties of PPS fibers. The effects of spinning parameters (spinning voltage, spinning distance, spinning temperature) on the morphology of PPS fibers were systematically studied, and the average diameter of PPS fibers with 1.28 μm was obtained under the optimum conditions (spinning distance of 6 mm, temperature of 310°C and spinning voltage of 35 kV). The effect of spinning voltage on the crystallinity and thermal stability of the fiber was analyzed. Finally, the filtration efficiencies of the commercial dust-proof filter bags and the obtained PPS fibers with the same weight were compared. It was demonstrated that filtration efficiency of the obtained PPS fibers with 186 g/cm² reached up to 99.95%. This study aims to provide a new idea for green industrial manufacturing and application of electrospinning PPS nanofibers.     

间位全芳香型聚苯并咪唑及其纳米纤维的制备与表征

以3,3'-二氨基联苯胺和间苯二甲酸为原料,采用溶液聚合法制得聚-2,2'-(间苯基)-5,5'-二苯并咪唑(m PBI)。通过傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析对m PBI的结构、热稳定性进行了研究,并对聚合物的黏度和溶解性进行了测试。此外,采用静电纺丝法制备m PBI纳米纤维,分析了溶液质量分数、电压、接收距离对纤维直径的影响。结果表明:m PBI具有优异的热稳定性,质量损失10%时的温度高达648℃,其在二甲基甲酰胺等极性非质子溶剂中具有良好的溶解性;当纺丝原液质量分数为12%时的可纺性最好,且当电压在30 k V、接收距离为15 cm时制得的纳米纤维直径最细,可达155 nm。     

溶剂与表面活性剂对醋酸丁酸纤维素静电纺丝的影响

应用静电纺丝法制备了醋酸丁酸纤维素纳米纤维。利用扫描电子显微镜探讨了不同的溶剂体系和表面活性剂对纺丝过程及纳米纤维形态的影响。试验结果表明:醋酸-丙酮混合溶剂体系有利于纺丝过程的顺利进行和获得平滑无珠节的纳米纤维,而添加表面活性剂则有助于减小纤维直径和获得粗细均匀的纤维形态。     

再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维的静电纺丝研究

以静电纺丝方法制备再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维。研究了共混配比、溶液浓度、添加剂含量及电纺电压、喷丝距离等因素对纤维成形及纤维有关性能的影响。研究表明:与聚乙烯醇共混后再生丝素纤维的柔韧性有一定改善,适当增加PVA在共混物中的含量、提高纺丝液浓度以及纺丝电压有利于改善共混溶液的可纺性。另外,加入丙三醇虽可使纤维直径的均匀性有所提高,但却不利于纤维成形。     

稀乙酸对聚乙烯醇水溶液静电纺丝性能的影响

采用质量分数3%乙酸水溶液作为高醇解度聚乙烯醇(PVA)的溶剂,研究了PVA稀乙酸溶液的性质及其静电纺丝工艺。结果表明:加入质量分数3%乙酸,PVA溶液粘度下降,表面张力及电导率提高;纺丝液浓度对PVA稀乙酸溶液的静电纺丝性能影响最大;当PVA稀乙酸溶液质量分数为8%～13%,固化距离15mm,纺丝电压14～18kV时,可制得形态良好的PVA超细纤维无纺毡。     

丝素蛋白-聚乙烯醇共混改性电纺膜的制备

采用静电纺丝技术,以特殊设计的金属丝螺旋盘绕滚筒作为接收装置,制备了具有一定取向的丝素蛋白(SF)-聚乙烯醇(PVA)共混纳米纤维材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对纤维形貌进行观察,并通过Image-Pro Plus软件对纤维细度进行测试,探讨了SF与PVA的配比以及纺丝电压、接收距离等静电纺丝参数对所得纳米纤维形貌、细度及其分布的影响。结果表明:将质量浓度为25 kg/L的SF与质量分数为8%的PVA以质量比15∶3.2共混,并采用20 kV的纺丝电压和13 cm的接收距离静电纺时,所得纳米纤维的平均直径约为238 nm,且直径分布较为均匀。采用该法制得的纳米纤维材料具有一定的纤维取向,有利于细胞生长,可应用于生物医药领域。     

Artificial neural networks modeling of electrospinning of polyethylene oxide from aqueous acid acetic solution

The artificial neural networks (ANNs) were used to provide a model for investigating the relationships of the electrospinning parameters with the diameter of polyethylene oxide (PEO) nanofibers from acid acetic aqueous solution. The effects of four parameters including PEO concentration, acetic acid concentration, applied voltage, and temperature of the electrospinning media on the nanofibers mean diameter were investigated. To train, test, and valid the model, three datasets of the input variables with random values were prepared and the mean diameters obtained were taken as the output for the network. The datasets were analyzed by ANNs software and the correlation coefficient, R-squared (R²), between the predicted values of the nanofibers mean diameter and actual amount were obtained. The results demonstrate the capability of the ANNs model for predicting the nanofibers diameter. The 3-D plots generated from the model show complex and nonlinear relationships between the parameters and nanofibers diameter. From the model, increasing the PEO concentration above a critical point leads to a sharp increase in the nanofibers mean diameter. The effects of applied voltage and temperature are mainly dependent on the PEO concentration. The acetic acid concentration, in general shows a direct relation with the nanofibers mean diameter. The plots also show that to produce nanofibers with the lowest diameter, both the PEO concentration and AcOH concentration should be at lowest values regardless the applied voltage and temperature. In contrast, highest nanofibers diameters are obtained when the PEO concentration and AcOH concentration are at their high values. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012