静电纺PCL纤维膜的制备及其性能

为了减少海洋溢油事故带来的危害,选取天然可降解的聚己内酯(PCL)为原料,通过静电纺丝法制备不同质量分数的PCL纤维膜,利用扫描电镜观察纤维形貌,并对不同质量分数的PCL纤维膜水接触角、吸油倍率和保油率进行测试与分析。结果表明：随PCL质量分数的增加,纤维直径逐渐增大。当PCL质量分数为16%时,纤维之间无串珠结构,直径分布均匀,平均直径324 nm,具有较好的可纺性。纤维膜对水的接触角为137.08°,对3种油的吸油倍率最高分别为机油36.73 g/g、花生油34.20 g/g和菜籽油30.63 g/g,保油率均在55.0%以上,经过5次循环使用后,对3种油的吸油倍率仍均可达到15.0 g/g以上。说明PCL纤维膜具有良好的疏水性能、吸油性能、保油性和一定的循环使用性能,在油水分离领域具有较好的应用前景。     

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。     

聚乙烯吡咯烷酮/芦荟复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提升聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的抗菌性能,将天然抑菌剂芦荟(Aloe)负载在PVP中,通过静电纺丝法制备不同质量比的PVP/Aloe复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角分析仪、表面张力计对该复合纳米纤维膜的形态、亲(疏)水性、粒径和基团结构进行表征与分析。结果表明：由于芦荟与PVP之间相互的物理作用,使制备的纳米纤维膜呈现相互分开又相互黏连的油条状结构,当PVP与芦荟的质量比为10∶4时,形成的油条状结构最为明显;PVP/Aloe复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌具有抑菌作用,抑菌率达到86.2%。     

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。     

可光降解聚羟基丁酸酯/聚己内酯基抗菌纤维膜的制备及其性能

为开发一种具有高效抗菌性能和光降解功能的复合纤维膜,将Ag与ZnO复合,采用静电纺丝技术将不同质量分数的Ag-ZnO颗粒添加到聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸酯(PHB)复合材料中共混,制备了Ag-ZnO-PHB/PCL复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析和红外光谱等技术对复合纤维膜进行了表征,并评价其力学性能、光降解性能、抗菌性能及生物被膜作用。结果显示:该复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在60 min时分别达到84.12%和97.99%,并在一定程度上对生物被膜起抑制作用;复合纤维膜在紫外光下照射12 min对亚甲基蓝溶液有显著的降解效果;复合纤维膜具有较好的力学性能与优良的生物相容性,有望应用于抗菌包装材料及生物医用领域。     

聚乳酸负载透明质酸复合电纺纤维膜的制备及性能

采用静电纺丝工艺制备不同透明质酸分子量的聚乳酸/透明质酸复合电纺纤维膜,借助扫描电子显微镜观察不同透明质酸分子量条件下的纤维形貌,分析纤维直径变化规律。吸水透气性能测试结果显示,随着透明质酸分子量的增加,复合电纺纤维膜的吸水率由78%增大到322%,透气率由8.93 L/(cm²·s)增大到15.1 L/(cm²·s)。抗菌性能测试结果表明,材料的抑菌率随着透明质酸分子量的增加从10.02%增大到44.68%。当透明质酸分子量大于20万时,聚乳酸/透明质酸复合电纺纤维膜具有抗菌作用。     

细菌纤维素/聚己内酯微米纤维复合膜的制备及性能

为制备模拟细胞外基质结构的微纳尺度复合材料,利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)微米纤维膜,通过与纳米尺度的细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)原位复合,制备了BC/PCL复合纤维支架。采用扫描电镜、红外光谱分析、X射线衍射分析对材料的形貌、结构进行了表征。通过单轴力学测试对复合材料力学性能进行了研究,并利用成纤维细胞对复合材料的生物相容性进行评价。结果表明:通过静电纺丝法制备的PCL微米纤维的平均直径,随聚合物纺丝液质量分数的增加有增加的趋势,BC与PCL微米纤维复合后,BC纳米纤维渗透入微米纤维膜内部,实现微纳米纤维较好的复合。红外光谱分析和X射线衍射分析进一步证明BC和PCL微米纤维成功复合。PCL微米纤维膜复合BC膜后,相比PCL微米纤维膜增加了其断裂强度,同时复合支架无明显细胞毒性,可应用于生物医学领域。     

用于铜离子检测的静电纺纤维膜制备及其性能

针对铜离子检测费用高、难以现场检测及检测探针的污染问题,以天然染料紫胶红为铜离子识别单元,聚丙烯腈(PAN)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为载体,通过静电纺丝法制备紫胶红/PAN/PVP纤维膜。借助旋转黏度计、扫描电子显微镜、接触角测量仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪研究了纺丝液中PAN/PVP质量分数及PAN与PVP质量比对纤维膜结构和性能的影响,并考察了纤维膜对铜离子的检测能力。结果表明：当PAN/PVP质量分数为10%时,纺丝液黏度为300.0 mPa·s,紫胶红与PAN/PVP基纤维膜复合效果较好,纤维形貌良好,平均直径为(171.6±1.9) nm;当PAN与PVP质量比为7∶3时,纤维平均直径为(149.7±0.7) nm,紫胶红/PAN/PVP纤维膜的水接触角为64.1°;紫胶红/PAN/PVP纤维膜在干扰离子溶液中的色相值与颜色无明显变化,而在铜离子溶液中色相变化明显,且产生由红到黄的颜色响应,具有良好的抗干扰性;纤维膜在0.03 mmol/L铜离子溶液中能产生由红到黄的颜色响应,随铜离子浓度递增,纤维膜颜色响应增强,满足复杂水体环境中铜离子的可视化现场检测。     

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...     

环境友好聚己内酯基复合相变纤维膜的制备及其性能

为实现聚已内酯(PCL)环境友好高分子材料在相变储能领域的应用,以PCL为壳层支撑材料,聚乙二醇(PEG)为核层相变材料,羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为导热增强材料分散至核层溶液中,采用同轴静电纺丝法制备了PCL/PEG/MWCNTs-OH复合相变纤维膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明：复合相变纤维表面光滑,具有较为完善的核-壳结构;复合相变纤维膜呈现较高的断裂应力和断裂应变,添加质量分数为4%的MWCNTs-OH时复合相变纤维膜的断裂应力为7.43 MPa,断裂应变为132.2%;核层中MWCNTs-OH的加入,提高了复合相变纤维膜的导热性能和热稳定性,而其相变温度和焓值则无明显变化,相变温度在38.85～39.35℃之间,略高于人体的正常温度,在储能调温生物医用材料领域具有潜在的应用价值。     

芳纶/气凝胶复合材料制备及其性能研究

用芳纶沉析纤维与芳纶短纤采用湿法抄纸制得芳纶纸,再加入疏水Si O2气凝胶制备了芳纶/气凝胶复合材料,并测试了芳纶纸和芳纶/气凝胶复合材料的相关性能。结果表明:当芳纶沉析纤维/芳纶短纤质量混比为60∶40时,芳纶纸的力学性能较优;芳纶/气凝胶复合材料的断裂强度和伸长率均随气凝胶含量的增加而减小,但当气凝胶质量分数为1%时,芳纶/气凝胶复合材料的断裂强度和伸长率保持率在85%以上,可有效保证其使用性能;芳纶/气凝胶复合材料比芳纶纸具有更好的耐热性能。     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明：不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

二硫化钼/聚氨酯复合纤维膜的制备及其光热转换性能

为制备具有高光热转换效率的纺织材料,采用水热合成法制备了近红外吸收能力强的三维二硫化钼(MoS₂)纳米颗粒,然后添加至聚氨酯(PU)纺丝液中,通过静电纺丝方法制备MoS₂/PU复合光热纤维膜。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等对MoS₂纳米颗粒及MoS₂/PU复合纤维膜的结构和性能进行表征。结果表明:经功率密度为0.8 W/cm²的近红外光照射1 min后,MoS₂/PU复合纤维膜的温度上升10.48 ℃,光热效率达到了31.07%,且经长时间反复升降温后热效应无衰减现象,同时在阳光下照射5 min后,复合纤维膜温度上升比黑色纯PU纤维膜高31%;经高温以及模拟汗液浸渍24 h后,复合纤维膜仍可保持原有强力;该MoS₂/PU复合纤维膜可将光能有效地转换成热能,并具有较好的力学稳定性。     

玄武岩纤维复合纸板及其性能的影响因素研究

试验探讨了打浆度、玄武岩纤维含量、助剂添加量等因素对复合纸板性能的影响。采用正交试验法确定了各种助剂的最佳加入量，制备了复合型体材料。测定了玄武岩纤维复合浆料的润湿角。     

聚酯/棕榈基多孔碳纤维杂化膜的结晶和力学性能

为提高静电纺丝聚酯纤维膜的力学性能,根据多孔碳纤维的高强度和高模量特性,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)溶液中添加自制棕榈基多孔碳纤维(PACF),制得PET/PACF杂化纤维膜,并研究了PACF含量对杂化纤维膜形貌、结晶行为和力学性能的影响。结果表明:添加PACF后,纤维牵伸效果明显改善,类竹节状纤维消失,纤维间黏连减少,直径更均匀;随PACF含量的增加,杂化纤维膜的玻璃化温度较纯PET提高约10℃,结晶度约提高6.7%,证明PACF的加入改善了电场对射流的牵伸效果,使得取向度提高;结晶温度提高约13.7℃,说明PACF异相成核作用促进了纤维膜的结晶。随取向度的提高,当PACF含量为2.5%时,纤维膜断裂强度达4.22 MPa,较纯PET静电纺膜提高了366.3%。     

玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究

以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。