静电纺PAN/竹炭粉纳米纤维膜及其过滤性能

利用静电纺丝技术制备PAN/竹炭粉纳米纤维膜,探讨了竹炭粉含量对纳米纤维膜微观形貌与纤维直径的影响,以及复合纳米纤维膜的过滤性能。研究结果表明:在相同工艺参数条件下,加入质量分数为2.0%的竹炭粉时,所得纳米纤维膜中纤维的直径较小(397.26nm),且纤维直径分布均匀。以纯PAN纳米纤维膜+PAN/竹炭粉纳米纤维膜+纯PAN纳米纤维膜结构作为芯层,聚丙烯(PP)非织造布作为外层制成的过滤材料,其流量大、阻力低,过滤效率高达99.85%。     

SF-AgNPs/PVDF-HFP亲疏水双层电纺纤维膜的制备及其过滤抗菌性能北大核心CSCD

为了减少空气污染及病毒传播给人们造成的危害,优秀的可穿戴个人防护材料的开发具有重要意义。本文利用静电纺丝技术制备了具有亲疏水复合结构的过滤抗菌性丝素蛋白纳米银/聚偏氟乙烯六氟丙烯(SF-AgNPs/PVDF-HFP)双层电纺纤维膜。本文通过扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射光谱对纤维膜形貌、纳米银还原情况及结构特性进行了表征,并对双层复合纤维膜的过滤性能、水蒸气透过率、抗菌性能等进行了测试。结果表明:当SF质量分数为16.5%,AgNO_(3)质量分数为0.7%,PVDF-HFP质量分数为20%时,通过调整SF-AgNPs亲水层的厚度和固定PVDF-HFP疏水层的厚度,电纺纤维膜可以实现对PM 2.5的过滤效率达99.00%,对金黄色葡萄球菌抑菌率最高达99.76%,水蒸气透过率达7.80 mg/(cm^(2)·h),且具有单向导湿性。     

PCL/PVP电纺复合纤维膜的制备及其亲疏水性能研究

采用静电纺丝技术制备了聚己内酯(PCL)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混纤维膜,研究了PCL/PVP配比、纺丝液浓度和PVP相对分子质量对纤维形貌及直径的影响,并测定了纤维膜的接触角以研究其亲疏水性能。结果表明:随着共混聚合物中PVP-K90比例的增加,纤维的平均直径减小;当纺丝液中聚合物质量分数在10%～14%范围内变化时,纤维的形貌改变不大,但直径随着质量分数的增加有所增大;PVP相对分子质量对复合纤维膜的形貌结构和亲疏水性能影响较大,含PVP-K30(相对分子质量40 000)的复合纤维膜比含PVP-K90(相对分子质量800 000)的复合纤维膜有较好的形貌,且PVP-K30可明显改善复合纤维膜的亲水性能。     

静电纺PAN纤维膜的制备及其过滤性能研究

静电纺丝滤膜具有良好的过滤性能,但是要纺制具有可控性的过滤材料,需了解纺丝参数及溶液性能与过滤性能之间的关系。首先,利用静电纺丝法制备了静电纺PAN纳米纤维膜,研究纺丝时间和纺丝液浓度对纤维膜结构和过滤性能的影响。通过扫描电子显微镜和自动滤料检测仪对PAN纳米纤维膜的形貌、过滤效率和滤阻进行了测试分析。之后研究了溶液放置时间对滤膜过滤性能的影响。研究结果表明:随纺丝时间的延长,纤维的直径变化不大,过滤效率和滤阻增加;随着纺丝液浓度的增加,纤维的直径变大,过滤效率和滤阻先增加后降低;纺丝液质量分数为10%时,滤阻较小,过滤效率高;溶液放置一定时间后,制得纤维的直径变粗,不同纺丝时间、纺丝液浓度条件下的滤膜过滤效率、滤阻均下降。     

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。     

熔体微分静电纺制备聚乳酸纳米纤维

采用自制的熔体微分静电纺丝设备,探究了硬脂酸对聚乳酸(PLA)熔体粘度的影响,并通过辅助气流进一步细化纤维直径。试验结果表明:硬脂酸可有效降低PLA熔体的粘度,并细化了纤维直径,确定了硬脂酸最佳添加量为6%。辅助气流流速的提高会增加喷头处泰勒锥的数目,进而降低纤维直径。在纺丝温度250℃,纺丝距离4.5 cm,硬脂酸添加量6%,辅助气流流速25 m/s的条件下,可以制备出平均直径为610 nm的PLA纳米级纤维。     

熔体微分静电纺热塑性聚氨酯防水透湿透气超细纤维膜的制备及其性能研究

为了探究熔体微分电纺热塑性聚氨酯(TPU)防水透湿透气纤维膜的绿色制备工艺,采用聚合物熔体微分静电纺丝及气流辅助牵伸技术,研究了纺丝电压、辅助气流风速、纺丝时间等纺丝参数对纤维微观形貌的影响,并考查了纺丝参数及纤维微观形貌对TPU纤维膜防水性、透湿性、透气性的影响。研究表明,在纺丝电压55 kV、辅助气流风速30 m/s时,制备的防水透湿透气纤维膜透湿量可达6 045 g/(m²·24h),透气率可达97 mm/s;在纺丝时间60 min时,纤维膜耐静水压值可达8.5 kPa,所制备纤维膜在防水、透湿及透气性能上都较为优异,熔体微分静电纺有望成为防水透湿透气材料绿色制备的重要途径。     

空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能

为开发用于空气过滤的纳米纤维,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,探讨了其纺丝液质量分数及纺丝电压对所纺纤维微观形貌的影响,同时研究了纤维膜厚度对过滤效率和压降的影响。实验结果表明:PAN纺丝液质量分数为12%,纺丝电压为20 k V时,所得纤维粗细均匀,平均直径为230 nm;当纤维膜厚度由18μm增至35μm时,过滤压降则由121.93 Pa升至591.75 Pa,而过滤效率由81.78%升至99.24%。对过滤性能较好的纤维膜分别进行力学性能和泡压法滤膜孔径测试,测得此纤维膜的弹性模量为223.67 MPa,断裂伸长率为51.96%,拉伸断裂应力为5.93 MPa,拉伸强度为7.77 MPa,拉伸屈服应力为2.79 MPa,平均孔径为2.064 3μm。     

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。     

静电纺PLA取向超细纤维膜的结构与性能

通过静电纺丝法,以高速旋转的滚轴为收集装置,制备了具有较好取向的聚乳酸(PLA)超细纤维膜。研究了该取向纤维膜的形貌结构、微细结构和力学性能,并与以平板为收集装置制得的无规排列PLA纤维膜进行比较。结果表明:滚轴转速对纤维取向具有较大影响,当滚轴转速为2 000 r/m in时可获得具有较好取向的纤维;PLA取向纤维膜的结晶度高于无规排列PLA纤维膜,前者的力学性能好于后者。     

静电纺聚酰胺6/聚苯乙烯复合纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

针对空气过滤纤维材料的过滤效率、阻力和使用寿命难以平衡的问题,采用多喷头静电纺丝技术,制备了不同直径、形貌纤维及不同纤维沉积顺序的聚酰胺6/聚苯乙烯(PA6/PS)复合纳米纤维膜,测试了复合膜的平均孔径及孔隙率,建立了纤维结构与过滤效率及阻力的构效关系;结合扫描电镜表征探讨了不同形貌、直径纤维的叠加次序对过滤寿命及细颗粒物沉积行为的影响,系统研究了过滤风速、细颗粒物尺寸对过滤性能的影响。结果表明：在5.33 cm/s的风速下,以多喷头静电纺丝方式制备的PA6/PS复合膜具有更好的抵抗风速变化的能力,在长期使用中阻力增加较缓慢,其具有93.13%的过滤效率,30.67 Pa的过滤阻力和0.088 9 Pa^-1的品质因子,综合过滤性能优于同等条件下H10等级(过滤效率>90%)的商业玻璃纤维过滤膜。     

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PA6/CS复合纤维膜的过滤性能研究

采用自制单喷头静电纺丝设备,以聚丙烯熔喷非织造布为基布,制备静电纺聚酰胺6/壳聚糖(PA 6/CS)复合纤维膜,研究了静电纺丝时间对复合膜表面形貌、孔径和过滤性能的影响。结果表明:随着静电纺丝时间增加,复合纤维膜对Na Cl气溶胶的过滤效率显著增加,过滤阻力明显增加,品质因子先增加后减小;连续纺丝90 min后,复合纤维膜的过滤效率达到99%以上。     

静电纺PVA基纤维空气过滤膜制备及过滤性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和铝盐为纺丝原料,本文采用静电纺丝技术制备PVA基复合纤维空气过滤膜,通过调整纺丝液中PVA、铝盐浓度等实现膜内纤维形貌、直径和孔隙率等优化,并采用扫描电镜、过滤效率测试仪等对纤维膜的结构、性能进行研究.研究结果发现,纺丝液质量分数的变化对纺丝形成的纤维形貌和直径影响显著;随着纺丝液中PVA和氯化铝...     

静电纺纳米级纤维复合膜及其过滤性能

采用1,2-二氯乙烷和三氟乙酸共混物为溶剂(质量比2∶1),在室温下配制了质量分数为13%的聚己二酸己二醇酯纺丝液,通过静电纺制备了直径范围在80~500 nm之间的聚己二酸己二醇酯纳米级纤维和驻极体熔喷非织造布与纳米级纤维复合膜,借助扫描电子显微镜观察了纳米级纤维表面形貌结构,此外还探讨了驻极体熔喷非织造布与纳米级纤维复合膜的过滤性能。结果表明,在气流速度为2.83 L/min时,该复合膜对粒径为0.3μm粉尘的过滤效率高达99.9%。     

静电纺聚酰胺6/聚酰胺66纤维膜对染料的过滤性能

为将具有高表面吸附能和高孔隙率的静电纺纳米纤维膜作为一种新型膜材料应用于染料废水处理,以达到高效过滤染料的目的,研究了在0.1 MPa恒压死端过滤条件下静电纺聚酰胺6/聚酰胺66(PA6/PA66)纤维膜对质量浓度为0.1 g/L分散蓝2BLN悬浮液和弱酸性蓝N-RL水溶液的过滤效果,通过SEM、孔径分析测试仪、纳米粒径测试仪和紫外-可见分光光度仪观察及测试,分析了静电纺PA6/PA66纤维膜的表面形态、孔隙结构、染料粒径分布及对染料截留性能的影响。结果表明,连续过滤1 h后,静电纺PA6/PA66纤维膜的表面均沉积一层致密的滤饼,对分散蓝2BLN的截留率达95.6%,对弱酸性蓝N-RL的截留率仅为35.1%,但是对2类染料的过滤通量相差不大。     

静电纺聚砜纤维膜对分散染料的过滤性能研究

采用静电纺丝法制得聚砜纤维膜,并用其过滤分散艳蓝2BLN染液.研究了静电纺聚砜纤维膜的表面形态、孔隙结构及其对分散艳蓝2BLN的过滤性能.结果表明,静电纺聚砜纤维膜对分散艳蓝2BLN的过滤效率几乎为零.     

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。     

聚乙烯醇电纺膜/PP纺黏布复合过滤材料的制备

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/淀粉(PVA/SS)纳米纤维膜,再将其与PP纺黏布复合。通过SEM和FTIR表征纤维表面形貌和分子结构,探究PVA/SS纳米纤维膜的最优纺丝工艺参数,并测试PVA/SS纳米纤维膜的抗水解性能及PVA/SS/PP复合膜的过滤性能。结果表明,当纺丝液质量分数为11%、PVA/SS质量比为3∶1、纺丝电压为30 kV、喂液速率为0.8 mL/h、接收距离为19 cm时,纤维表面形貌最优,经160℃热处理的PVA/SS纳米纤维膜的抗水解性能优异。采用最优工艺参数纺制的PVA/SS纳米纤维膜的孔径分布在378.00～742.00 nm,平均孔径为689.00 nm。PVA/SS/PP复合膜对直径大于0.3μm的细微颗粒的过滤效率最高可达到99.363%,过滤阻力为137 Pa,低于相关国家标准的规定。     

壳聚糖改性静电纺聚砜纤维膜对染料的过滤性能

为提高静电纺聚砜(PSF)纤维膜的亲水性、力学性能及其对可溶性染料的过滤性能,采用戊二醛交联壳聚糖溶液浸轧处理静电纺PSF纤维膜。研究了纤维膜的表面润湿性、力学性能及其在0.1 MPa恒压死端过滤条件下对分散蓝2BLN和弱酸性蓝N-RL的过滤性能。研究结果表明:处理后的静电纺PSF纤维膜的表面润湿性和力学性能均得到显著改善;未经处理的静电纺PSF纤维膜和体积分数为0.4%戊二醛交联壳聚糖溶液处理纤维膜对分散蓝2BLN的截留率都能达到94%以上,对弱酸性蓝N-RL的截留率都小于35%,但都能保持较高的过滤通量;而体积分数为0.48%戊二醛交联壳聚糖溶液处理纤维膜对分散蓝2BLN和弱酸性蓝N-RL的过滤效率分别为99.5%和92.4%,但是过滤通量急剧下降。