细菌纤维素原位复合二醋酸纤维的制备及其表征

采用细菌纤维素原位复合法粘结二醋酸纤维网制备复合材料,借助扫描电镜、傅里叶红外变换光谱仪和毛管流动空隙测量仪、全自动透气量仪对复合材料的结构形貌及透气性进行测试表征,并利用电子万能试验机对其拉伸性能进行了测试分析.研究结果表明,细菌纤维素以纳米网状结构穿插在二醋酸纤维表面和截面内,二者依靠氢键连接产生复合作用;与100...     

细菌纤维素/间隔织物复合材料的制备及过滤性能研究

对木醋杆菌产细菌纤维素原位复合间隔织物的结构进行了研究,以自生长的方法将细菌纤维素填充在间隔织物内部制备细菌纤维素/间隔织物复合材料。利用紫外-分光光度计测定菌种浓度,采用扫描电子显微镜、毛细管流动孔径分析仪和滤料综合性能测试等技术分别对复合材料的形貌、孔结构及过滤性能进行了表征和研究。结果表明,木醋杆菌产细菌纤维素可以有效地填充在间隔织物中间层的空隙部分,并保持其原有的纳米网状结构,细菌纤维素与间隔丝之间具有良好的包覆作用,能够形成稳定的立体结构。分析结果表明:细菌纤维素/间隔织物复合材料的孔径分布均匀,平均孔径为377nm;复合材料对粒径≥2.0μm的微尘颗粒的过滤效率达99.681%,是具有应用潜能的过滤分离材料。     

静电纺醋酸纤维/PET复合过滤材料的制备及性能

采用静电纺丝技术将二醋酸纤维素纳米纤维直接沉积在聚对苯二甲酸乙二纯酯(PET)非织造布基材表面上,并在纳米纤维膜上覆1层PET无纺布,制备成三明治结构的复合滤材。研究了不同条件对复合过滤材料过滤性能的影响。结果表明:均匀纳米纤维有利于提高复合滤材的过滤效率而串珠纤维有利于降低复合滤材的过滤阻力;随着纺丝时间和电压的增大,复合滤材的过滤效率和过滤阻力都呈现增大的趋势;随着空气流量的增加,复合滤材的过滤效率几乎不变,但过滤阻力却呈现线性增大的趋势。当选择纺丝时间为60min,纺丝电压为18kV时所制备的串珠状复合纤维过滤材料,能对粒径0.5μm的颗粒达到99%以上的过滤效率。     

原位添加静态发酵制备透明质酸-细菌纤维素生物面膜

细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)是一种兼具生物相容性与生物可降解性的天然高分子材料,具备优异的理化性质:高持水性、高纤维素纯度以及良好的湿态柔韧性等。静态发酵阶段原位添加透明质酸(Hyaluronic acid,HA)制得HA-BC生物面膜,该面膜呈现"上致密、下疏松"的双层结构,较BC和无纺布面膜更贴合人体皮肤结构;其拉伸强度为(1.00±0.17)MPa,弹性模量为(4.90±0.86)MPa,在一定拉扯力下不易变形,能保有其孔洞结构,抗拉力较无纺布面膜好,保证了使用者体验度;实验所制面膜90°剥离强度为(0.76±0.14)N/m,远高于无纺布面膜,面膜手感更柔软,贴肤度更强;HA-BC生物面膜水蒸气透过率为(5640±78)g·m-2·(24h)-1,较未改性BC面膜减少约2842g·m-2·(24h)-1,较无纺布面膜减少约6468g·m-2·(24h)-1,锁水力更强。HA-BC生物面膜较BC、无纺布面膜性能更为优异。     

再生醋酸纤维素微球的制备及表征

采用反向悬浮分散法制备再生醋酸纤维素微球,以醋酸纤维素/1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)溶液为原料,以再生醋酸纤维素微球粒径分布范围的大小为考察目标,研究了醋酸纤维素含量、搅拌速度、反应温度和连续相(液体石蜡)用量对微球粒径分布范围的影响。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜对再生醋酸纤维素微球进行表征,结果表明:再生醋酸纤维素微球的最佳制备条件为:醋酸纤维素含量4%(wt,质量分数),搅拌速度650r/min,反应温度80℃,制得的再生醋酸纤维素微球的峰度系数为0.042,平均粒径为7.280μm。     

复合结构防护口罩材料的制备及性能研究

利用静电纺丝技术,在粘胶水刺非织造基表面沉积时长分别为9 min、11 min、13 min、17 min、21 min、25 min、29 min,质量分数为13％的醋酸纤维素(CA)载药纳米纤维,药物为没食子酸(GA),再在表层覆盖丙纶纺粘非织造布,作为复合结构防护口罩材料.采用扫描电镜对非织造布及载药纳米纤维膜进行形貌表征,测试其孔径大小及分布,并进行了过滤效率、过滤阻力、抗菌性能测试.结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,负载药物后的纳米纤维比纯CA纳米纤维直径稍粗,但直径更加均匀;随纺丝时间延长,复合结构材料孔径变小、孔径分布更均匀;并且对1μm以下的粒子的过滤效率从24.12％提高到69.76％左右,但对过滤阻力影响不大;复合结构材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别达到1.40 cm和2.30 cm,具有良好抗菌抑菌性能.     

空气过滤用微纳米纤维多层梯度复合材料的制备与性能

将薄微米纤维网作为静电纺丝的基材,静电纺聚丙烯腈(PAN)纳米纤维网形成微纳单层复合纤网,再将多个不同过滤精度的单层复合纤网按照一定顺序叠加,经热风粘合工艺加固制备具有逐层变化结构的微纳米纤维多层梯度复合空气过滤材料,分别研究了以纺丝时间为梯度、微米纤维网面密度为梯度的多层梯度复合滤料的孔径及过滤性能.研究结果表明:以纺丝时间为梯度的多层梯度复合滤料的平均孔径、最大分布的孔径均减小;对≥0.3μm颗粒的过滤效率提高了13％,而过滤阻力略微增大,但均在26-30 Pa之间.以微米纤网面密度为梯度的多层梯度复合滤料的平均孔径、最大分布的孔径相近;在过滤阻力保持稳定的情况下,对≥0.3μm颗粒的过滤效率提高幅度较小.因此,不同类型的梯度结构可在阻力略微增大或保持不变的情况下,提高复合材料的整体过滤性能,为制备高效低阻、可实际应用的复合滤料提供思路.     

超临界CO2流体压力对二醋酸纤维的影响

为开展超临界CO2流体用于二醋酸纤维的功能性加工,考察其对二醋酸纤维结构与性能的影响,采用多种表征方法探讨了超临界CO2流体压力对二醋酸纤维化学结构、结晶结构及热性能等的影响.扫描电子显微镜观察显示,经流体不同压力处理后,二醋酸纤维表面形态并未产生变化.傅里叶变换红外光谱分析结果显示,流体压力的升高使得二醋酸纤维分子链...     

海藻酸钙海绵的结构与性能

以海藻酸钠为原料,氯化钙/甘油/酒精溶液为凝固浴,采用冷冻干燥方法制备了海藻酸钙海绵,通过红外光谱和扫描电镜对其结构进行了表征,并对其物理和力学性能、孔隙率、透气率、吸液量和保液量进行评价和测定。结果表明,海藻酸钙海绵的弹性和柔韧性好,具有均匀、连通的孔隙结构,孔径大小为100μm～500μm,孔隙率为84.37%,透气率为44.75%,拉伸强度为0.21 MPa,初始模量为7.72 N/mm,对伤口渗出液的吸液量和保液量为30.48 g/g和5.13 g/g,各项性能均优于或接近海藻酸钙无纺布医用敷料。     

新型微孔膜滤料的制备与除尘性能测试

针对常规除尘器滤料压力损失增长快、易磨损、易粘袋等问题,采用环氧树脂、丙酮、二乙烯三胺、有机玻璃树脂、无水乙醇等化学试剂对无纺布滤料基材进行表面改性处理,制备出新型微孔膜滤料;在对其孔径分布、透气性能、力学性能、过滤性能以及形貌结构等进行实验分析的基础上,探讨微观结构与除尘性能的关系。结果表明:无纺布滤料基材经表面改性处理后,新型微孔膜滤料的孔径尺寸为5～50μm,透气性略为降低、过滤精度和力学性能明显提升,机械强度增加;过滤风速在1.2 m/min以下时,新型微孔膜滤料的全尘过滤效率≥99%;分级过滤效率受粉尘粒径大小影响较小,对PM_(2.5)的分级过滤效率≥96%;静态过滤压损随着过滤风速的增大而增大,动态过滤压损随着过滤时间的增加而增大;新型微孔膜滤料的过滤方式为表面过滤,表面附着的三维网状光滑膜层能提高过滤精度,充当粉尘初层,降低动态过滤压损,减少粉尘沉积,提高过滤效率,降低清灰难度。     

静电纺多孔/无孔二醋纤复合膜的制备及过滤性能研究

采用静电纺丝技术,借助高挥发溶剂的制孔性,制备了多孔超细二醋酸纤维。通过调控纺丝过程中多孔超细二醋酸纤维和无孔纳米二醋酸纤维的比例,制备了不同交叉结构的多孔超细/无孔纳米二醋纤复合膜。通过扫描电镜观察纤维膜的形貌,利用电导率仪测试纺丝液电导率,运用黏度计测试纺丝液的黏度,利用多孔材料孔径分析仪测试复合膜的孔径分布,通过滤料综合性能测试台测试不同空气流量下复合膜的过滤性能。结果表明:随着无孔纳米纤维在复合膜中比例的增加,复合膜的孔径分布范围变窄,孔径减小,堆积密度增加;过滤效率和过滤阻力都呈增大的趋势;当纺丝过程中,多孔超细纤维与无孔纳米纤维纺丝针管数目比例为1∶2时,所制备的复合膜具有最好的品质因数,在空气流量为80L/min时,其过滤阻力仅为280Pa,过滤效率可达99.472%。     

均质纤维素膜的制备及其正渗透性能研究

以纤维素(cellulose)为膜材料,离子液体1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)为溶剂,水为非溶剂,无纺布作为支撑层,通过相转化法制备了纤维素均质膜。采用红外、X-射线衍射和扫描电子显微镜表征了膜的结构及形貌,考察了该膜的正渗透性能。结果表明:纤维素溶解再生过程中没有发生化学变化,但晶型发生了转变;当原料液为0.6 mol/L的氯化钠水溶液,汲取液为特制的营养液时,所制备的正渗透膜的水通量为3.534 L/(m2·h),截盐率达到99%以上。     

一种用于个体防护的高效净化材料的制备与性能

目前,经驻极生产的熔喷布对空气中病毒等微小颗粒的过滤主要依靠其静电吸附机理,但由于熔喷布表面电荷难以持久保持,不能长期保持高效过滤,因而不能保证医护人员不被新型冠状病毒(COVID-19)感染,所以需要提升熔喷布在失电荷时的机械过滤效率。文中利用静电纺丝技术在熔喷布上电纺尼龙6(PA6)纳米纤维,通过热压法制成一种以熔喷布为表层,PA6纳米纤维为中间层的夹心材料;对该夹心材料的表面形貌、热学性能、力学性能进行表征并测试其过滤性能。实验结果表明,夹心材料表面完整度高,纳米纤维直径可达67 nm左右;在没有驻极工艺处理的情况下,该夹心材料对粒径为0.2μm的颗粒过滤效率达到95%以上,而对照试验的无纺布相应的过滤效率为0;该夹心材料过滤阻力在284 Pa左右,适合作为个体防护使用。     

空气过滤用电纺聚偏氟乙烯-聚丙烯腈/熔喷聚丙烯无纺布复合材料的制备及过滤性能

为开发高效低阻的空气过滤材料,采用静电纺丝技术制备了聚偏氟乙烯（PVDF）-聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维,并与聚丙烯熔喷非织造布复合制得高效复合过滤材料,研究了PVDF与PAN的质量比对溶液性质、表面形貌、比表面积、透气性和过滤性能的影响。结果表明,当PVDF与PAN质量比为3:5时,其溶液可纺性最好,所得纤维直径均匀,约为0.59 μm;利用BET比表面积分析仪测试可得其比表面积约为PVDF与PAN质量比为2:1时的两倍;利用滤料测试仪对PVDF-PAN/熔喷聚丙烯（PP）无纺布复合滤材的过滤性能进行测试,结果表明,静电纺PVDF-PAN纳米纤维层可显著提高聚丙烯熔喷非织造布的过滤性能,PVDF-PAN/熔喷PP无纺布过滤效率可达99.95%,明显高于熔喷无纺布的过滤效率（65%）,过滤阻力为77 mmH₂O（1 mmH₂O=9.8 Pa）,过滤品质因子达0.0987,远高于熔喷无纺布的过滤品质因子0.0168,过滤效果得到显著提升。      

功能化细菌纤维素复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混的方法,制备了一系列不同比例植酸改性细菌纤维素以及植酸改性含环氧基细菌纤维素的共混膜,用红外光谱对其结构进行了表征,并对其润湿性能、力学性能和Pb2+吸附及重复吸附性能进行分析。结果表明:以含环氧基团的细菌纤维素进行植酸改性,润湿性能良好,力学性能提高,且Pb2+吸附性能得到改善,最大吸附量为74.14mg/g,可多次重复使用。     

干法纺多孔二醋酸纤维的制备及表征EI北大核心CSCD

为制备高比表面积且环境友好的纤维材料,以二醋酸纤维素(CDA)为溶质,二氯甲烷/丙酮为复配溶剂,通过干法纺丝工艺制备了多孔二醋酸纤维。探讨了质量分数、溶剂配比对干二醋酸纤维纺丝液流变性能的影响,并通过扫描电子显微镜、三维景深显微镜、全自动比表面积及孔隙度分析仪,对所制备多孔纤维形貌进行了表征,分析了纺丝液性能对纤维形貌的影响。结果表明,随着浓度提高,纺丝液表现黏度上升、非牛顿指数下降、结构黏度增大;复配溶剂体系中,随着二氯甲烷含量提高,纺丝液表现黏度和表面张力有所上升;而随着浓度增大及二氯甲烷含量下降,导致不易形成多孔纤维。     

干法纺多孔二醋酸纤维的制备及表征

为制备高比表面积且环境友好的纤维材料,以二醋酸纤维素(CDA)为溶质,二氯甲烷/丙酮为复配溶剂,通过干法纺丝工艺制备了多孔二醋酸纤维。探讨了质量分数、溶剂配比对干二醋酸纤维纺丝液流变性能的影响,并通过扫描电子显微镜、三维景深显微镜、全自动比表面积及孔隙度分析仪,对所制备多孔纤维形貌进行了表征,分析了纺丝液性能对纤维形貌的影响。结果表明,随着浓度提高,纺丝液表现黏度上升、非牛顿指数下降、结构黏度增大;复配溶剂体系中,随着二氯甲烷含量提高,纺丝液表现黏度和表面张力有所上升;而随着浓度增大及二氯甲烷含量下降,导致不易形成多孔纤维。     

掺杂氯化锂的聚氨酯超细纳米纤维的制备及其空气过滤应用

本研究采用静电纺丝技术制备掺杂氯化锂(LiCl)的超细聚氨酯(PU)纳米纤维以用作空气过滤,并通过不同的测试方法对其进行表征.研究结果表明,当PU浓度为15 wt％时(盐的固含量为0.3 wt％),纳米纤维的结构形貌较整齐有序,纤维分布均匀,纳米纤维平均直径达到84 nm.此时,纤维的断裂伸长率为186.01％,断裂强度为6.29 MPa;当LiCl溶液浓度升高时,纤维形貌开始变差,力学性能开始下降.当LiCl含量达到0.5 wt％时,其断裂伸长率为131.07％,断裂强度为2.43 MPa.利用此纺丝工艺,本研究制备了一种新型的三层结构的玻璃纤维粗网/克重为2～3 g/m2的纳米纤维膜/聚酯纤维细网,过滤阻力为30.89 Pa,过滤效率94.71％(测试条件为:气体流速设置在32 L/min,NaCl气溶胶颗粒直径0.3μm).     

石墨烯改性聚丙烯复合滤料的制备及其过滤性能

针对现有PM2.5滤料使用寿命短等问题,制备了石墨烯改性聚丙烯复合滤料。首先采用改进Hummers法制备氧化石墨烯,并用原子力显微镜、X射线衍射仪和拉曼光谱对其进行表征,结果表明成功制备出高单片层率的氧化石墨烯;然后将氧化石墨烯与聚丙烯非织造材料复合,制备石墨烯改性聚丙烯复合滤料,并表征复合滤料的结构和过滤性能。结果表明:复合使滤料对2.0μm以下微粒的过滤效果增强,且浓度每提升一个等级,过滤效率平均提升5%。浸渍浓度为0.8g/L的MS-8滤料过滤效率最高,与原样相比过滤效率平均提升了8.9%,其过滤阻力仅提高了6Pa,透气率降低了4mm/s。     

纳米纤维素/聚酰亚胺气凝胶制备与性能研究

纳米纤维素气凝胶由于其良好的生物相容性、可再生性、可降解性以及较高的孔隙率等优异性能,在建筑隔热领域有着十分广阔的应用前景。为了更好地提升纳米纤维素气凝胶的保温隔热性能和力学性能,引入聚酰亚胺,制备了一种具有规则孔隙结构的复合纳米纤维素气凝胶。通过SEM、导热系数测试仪、红外成像仪等测试方法对其结构和性能进行表征。结果表明,当CNF∶PI的质量比为1∶1时,复合气凝胶的结构规则,孔径较小,在15～18μm左右,密度低至0.0413 g/cm³,压缩强度可达0.33 MPa,导热系数低至0.03159 W/(m·K),具有最优异的综合性能。