熔体静电纺丝法制备微纳米纤维的探索

分别选用低熔体流动速率(2g/10min)的低密度聚乙烯(LDPE)料和高熔体流动速率(1400g/10min)的熔喷专用聚丙烯(PP)料,在自行研制的熔体静电纺丝装置上进行实验.所得纤维平均直径分别为5.44μm和1.06μm,纤维直径分布均匀,表面光滑;在PP纤维中出现了大量几百纳米的纤维,最小直径为190nm;在自制的高效率熔体静电纺丝装置上,纺出微米级的PP纤维,平均直径为4.57μm,纺丝效率约为4g/h,与一般静电纺丝相比,产量得到显著提高.     

静电纺丝制备纳米纤维及其装置的研究进展

静电纺丝技术是一种简单有效的制备纳米纤维的新方法.评述了静电纺丝制备不同类型纳米纤维的研究动态,并着重概述了其装置设计和改进的研究进展.相关研究表明,调整接收装置和液体传送装置,以及采用多喷头组合的方式有望成为电纺丝可控制备纳米纤维及其产业化的有效手段.     

激光熔体静电纺丝法制备聚乳酸微纳米纤维

激光熔体静电纺丝法无溶剂的影响符合聚乳酸(PLA)可在生物医学等领域应用的优点.利用激光熔体静电纺丝法制备了PLA微纳米纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响,并利用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纤维的微观形貌和分子链结构进行了表征,利用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(...     

静电纺丝制备螺旋结构微纳米纤维的最新进展

综述了6种制备单根扭曲螺旋结构微纳米纤维和4种制备多根螺旋缠绕结构纤维(微纳米绳索)的静电纺丝方法,发现当前多根螺旋缠绕纤维大都以附加机械力或电场力扭曲成型,单根螺旋纤维则以改变纤维内部力学分布达到扭曲成型目的.此外,分析了研究现状和发展前景.     

静电纺丝制备纳米纤维和纳米颗粒

利用静电纺丝方法制备聚乙烯砒咯烷酮(PVP)纳米纤维,研究了电纺溶液浓度、电压对PVP超细纤维的影响。证明了在一定范围内,纤维丝的直径随着浓度的增加越来越大,而随着电压的增加越来越小。同时制备了PVP/TiO2纳米纤维。采取高温和激光处理两种方法对复合纳米纤维进行烧结,用扫描电镜对其形貌进行表征。发现高温烧结后,TiO2颗粒发生严重的团聚。激光扫描后得到了分布均匀的TiO2颗粒,只有小部分的团聚。     

聚合物熔体静电纺纳米纤维技术研究进展

熔体静电纺丝技术具有不使用溶剂、生产成本低、适用的材料种类多等优点,是目前纳米纤维绿色批量制造的主要发展方向。首先介绍了熔体静电纺丝基本原理及工艺特点,概述了国内外熔体静电纺丝装置及工艺特点,然后介绍了笔者团队近年来在熔体微分静电纺丝工艺、工艺、材料、装置设备及推进产业化生产中的研究成果,最后提出了几点对熔体静电纺丝技术研究重点的见解,以期增进对熔体静电纺丝技术工艺、装置及理论的新认识。     

静电纺丝制备纳米纤维及其工业化研究进展

针对静电纺丝技术从实验室走向工业化还存在产率低的问题,重点分析了为提高生产效率而采用的多针头纺丝和无针头纺丝等批量化生产方法,简述了静电纺丝的基本原理和实施方法,介绍了静电纺丝制备聚合物纤维、无机物纤维、同轴及中空纤维的情况和特点。随着对静电纺丝方法、设备、工艺和材料研究的深入,通过对高压静电场分布的控制采用多喷头组合方式和无针滚筒方式将成为产业化制备纳米纤维的有效手段。通过控制高压电场分布利用提高效率后的单孔纺丝方法制备出了长、宽、厚分别为1000mm、350mm、1.28mm的芳纶1313纳米纤维布。最后对静电纺丝工业化规模制备纳米纤维材料进行了展望。     

静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的最新进展

目的 静电纺丝纳米纤维因具有可定制的微纳结构、高的比表面积和孔隙率等优点,在摩擦纳米发电机(TENG)领域应用广泛,归纳总结静电纺丝纳米纤维的最新进展对TENG发展具有重要意义。方法 本文系统介绍静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的发展和特点,重点描述基于静电纺丝纳米纤维摩擦电材料的TENG在不同场景中的应用。结果 静电纺丝纳米纤维材料因制备方便、电性能好及可扩展性好等独特优势,在TENG中应用广泛。结论 利用静电纺丝纳米纤维作为TENG摩擦电材料,在能量收集、自供电传感器及可穿戴电子等方面具有很大应用前景,未来可拓展到智能包装与印刷等领域。     

静电纺丝复合纳米纤维研究进展

静电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝的加工技术,是获得纳米尺寸纤维的有效方法之一。然而单一组分的纳米纤维已经难以满足应用的需求,而采用两种或两种以上的聚合物(或聚合物/填料颗粒)进行静电纺丝得到的复合纳米纤维逐渐受到了人们的关注。文中总结了由静电纺丝技术制备的复合纳米纤维及其性能等方面的研究进展。主要包括复合物/碳复合纳米纤维、聚合物/金属复合纳米纤维、聚合物/粘土复合纳米纤维、共混物复合纳米纤维、装饰型复合纳米纤维等。     

静电纺丝制备二氧化硅纳米纤维的形貌控制

使用溶胶一凝胶和静电纺丝相结合的方式制备二氧化硅纳米纤维,采用PVP／乙醇溶液作为实验用剂,通过调整结构导向剂P123的量来探究其对所得多孔纳米纤维形貌的影响。利用电子扫描显微镜（SEM）、电子透射显微镜（TEM）以及氮气吸附一脱附对得到的多孔纤维进行表征。结果显示,结构导向剂P123的使用量是影响二氧化硅纳米纤维的比...     

静电纺丝制备二氧化硅纳米纤维的形貌控制

使用溶胶-凝胶和静电纺丝相结合的方式制备二氧化硅纳米纤维,采用PVP/乙醇溶液作为实验用剂,通过调整结构导向剂P123的量来探究其对所得多孔纳米纤维形貌的影响。利用电子扫描显微镜(SEM)、电子透射显微镜(TEM)以及氮气吸附-脱附对得到的多孔纤维进行表征。结果显示,结构导向剂P123的使用量是影响二氧化硅纳米纤维的比表面积的主要因素,但是对孔径分布没有影响。     

静电纺丝法制备细菌纤维素纳米纤维

利用静电纺丝技术,以实验室自制的细菌纤维素(BC)为原材料,选择室温离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物(AMIMCL)为溶解体系,制备出细菌纤维素纳米纤维。实验中通过添加助溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)降低纺丝液的粘度,并设计了转动的滚筒收集器,考察了BC质量分数、DMF的添加量、电压、固化距离等因素对静电纺丝的影响,利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)对纺丝进行分析。研究表明,在BC质量分数为5%、AMIMCL与DMF的质量比为1∶2.5、电压为23kV、固化距离为12cm、环境湿度为60%～80%的条件下能够制备出连续的、直径为500～800nm的细菌纤维素纳米纤维;BC的晶体结构为纤维素Ⅰ型,而BC经离子液体溶解并静电纺丝后其结构转化为纤维素Ⅱ型。     

静电纺丝法制备SiC纳米纤维的研究进展

SiC纳米纤维具有许多优良的性能,如低的热膨胀系数、高的比表面积、高强度以及高的热稳定性和热导率。静电纺丝法制备SiC纳米纤维被认为是最简单最通用的方法之一,并成功应用到了力学、电学、光学、热学等多个领域。对静电纺丝原理和装置,静电纺丝法SiC纤维的制备和影响因素进行了全面详细的介绍和归纳,并对纤维的二级结构做了简短的介绍,最后对SiC纤维未来的研究方向和应用提出了个人观点。     

无针喷头熔体静电纺丝制备取向纤维

采用无针喷头熔体静电纺丝装置制备取向纤维,以ANSYS电场模拟为指导,探究了纺丝距离、辊筒转速及电场强度等工艺条件对纤维结构的影响。当纺丝距离为20mm时,其电场强度相对最大,但其纤维直径却较50mm,80mm粗。确定出本实验熔体电纺制备PP取向纤维的最佳距离为50~100mm,并明确了接收辊筒转速对纤维取向度及纤维直径有显著的改善作用。通过扫描电镜、X射线衍射、差示扫描量热仪及拉伸试验对熔体电纺纤维进行性能表征,取向纤维膜孔径比随机纤维小得多,有利于提高过滤效率及制备超疏水纤维,热压后纤维结晶性变好,且致密性及力学性能均有所提高。     

静电纺丝法制备聚酰亚胺纳米纤维及其表征

通过两步法制备聚酰亚胺(PI)纳米纤维,利用均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二胺基二苯醚(ODA)合成聚酰亚胺酸(PAA)纺丝液,采用高压静电纺丝技术制备PAA纳米纤维,在高温下亚胺化获得PMDA-ODA型PI纳米纤维,研究了溶液浓度、纺丝距离及纺丝电压对纤维形貌的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对纤维形貌进行了表征。结果表明:当PAA溶液浓度为20wt%,纺丝距离为18cm,纺丝电压为20kV时得到的纤维形貌较好。同时利用红外光谱仪、热重分析仪对其化学结构和热稳定性也进行了表征。     

静电纺丝技术制备纤维的研究

静电纺丝技术是目前制备直径几十纳米至几微米聚合物纤维的主要方法之一,本文简述了静电纺丝法的背景及基本原理,阐述了影响纤维制备的主要因素,介绍了静电纺丝法制备纳米纤维的种类及发展现状,以及在过滤介质材料、电子光学材料、超疏水性材料、生物医用功能材料、增强复合材料等方面的应用,最后对电纺纳米纤维的发展方向进行了展望.     

PET超细纤维的熔体静电纺丝法制备及性能研究

采用激光熔体静电纺丝法制备了PET超细纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响。利用SEM、XRD、FTIR、TG-DTA及单轴拉力机对纤维形貌、结晶性能、分子结构、热稳定性和力学性能进行了表征。SEM结果表明,所得纤维表面光滑、粗细均匀,最小纤维直径在3μm左右。当增加电压时纤维直径随之增大;纤维直径随激光电流的增强呈下降趋势,随接收距离的增加有先减小后增大的趋势。XRD测试表明激光电纺PET纤维为无定形态,在一定温度下退火后呈结晶态。FTIR测试结果表明电纺PET分子取向发生了变化。拉力测试结果表明,PET热压纤维膜的平均断裂伸长率在5%左右,平均拉伸强度为1.3MPa左右。TG-DTA测试表明电纺PET纤维耐热性优良,可在较高温度下使用。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备

采用静电纺丝法制备了羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维。并用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对所制得纳米纤维的结构和形貌进行了表征。结果表明,静电纺丝的纤维中聚乙烯醇的结晶度明显降低,羟基磷灰石与聚乙烯醇为物理复合;复合纤维随着羟基磷灰石含量增加,直径增大且分布均匀性降低;羟基磷灰石/聚乙烯醇质量比为2/8时,复合纤维形貌较佳。说明静电纺丝法制备羟基磷灰石/聚乙烯醇复合纳米纤维是可行的。     

基于静电纺丝制备中空纳米纤维的研究进展

中空纳米纤维具有独特的中空结构和较大的比表面积,在吸附、催化、电化学、医药等领域具有广阔的应用前景。静电纺丝技术是制备中空纳米纤维的有效手段。随着静电纺丝工艺的不断成熟,利用静电纺丝大规模制备中空纳米纤维提上了日程。首先详细介绍了基于静电纺丝技术制备中空纳米纤维的原理和方法,探讨了现阶段基于静电纺丝技术大规模制备中空纳米纤维存在的问题以及研究现状,总结了中空纳米纤维的应用进展,最后指出了中空纳米纤维的发展方向,为推动中空纳米纤维的大规模制备及应用奠定基础。     

静电纺丝制备聚芳硫醚砜纳米纤维初探

本文初步探索了静电纺丝法制备聚芳硫醚砜(PA SS)纳米纤维。选取苯酚和四氯乙烷混合溶剂作PA SS纺丝液的溶剂,考察了纺丝液组成、环境温度、电压和收集距离对PA SS纳米纤维形貌的影响。