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。     

多孔超细醋酸纤维/涤纶非织造布复合滤材的制备及性能

采用静电纺丝技术,借助高挥发溶剂的制孔性,通过调控二醋酸溶液的浓度,制备了串珠状、条带状和圆柱状的多孔二醋酸超细纤维。通过扫描电镜观察纤维形貌,通过电导率仪测试纺丝液电导率,运用黏度计测试纺丝液黏度,利用滤料综合性能测试台测试纤维形貌、纺丝时间及空气流量对复合滤料过滤性能的影响。实验结果表明,随溶液浓度增加,多孔纤维形貌可由"串珠状"过渡到"条带状"最终变为"圆柱状",条带状纤维和圆柱状纤维有利于提高纤维的过滤效率,而串珠状纤维有利于降低复合滤料的过滤阻力;随着纺丝时间的延长,复合滤料的过滤效率和过滤阻力均呈增大趋势;随着空气流量的增加,复合滤料过滤效率略有降低,而其过滤阻力增加明显。     

3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物/醋酸纤维素复合纳米纤维的制备与表征EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了3-羟基丁酸-4-羟基丁酸共聚物(P(3HB-co-4HB))/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维,并优化了复合纳米纤维的制备工艺,最终可制得直径为356nm,标准方差为0.28的复合纳米纤维。利用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射和差示扫描量热分析对复合纳米纤维进行了表征。结果表明,复合纳米纤维表面非常光滑,纤维间呈无序排列,有较高的孔隙;复合纳米纤维的结晶结构与P(3HB-co-4HB)的结晶结构基本相同,少量CA(10%)的加入能促进复合纳米纤维的快速结晶,起到成核剂的作用,从而使纳米纤维的结晶度得到提高,CA加入量过多时,结晶度下降;随着CA含量的增加,复合纳米纤维的玻璃化转变温度从46.6℃下降至21.3℃,而熔融温度变化不大,在130℃附近。     

H_4SiW_(12)O_(40)复合电纺纤维膜的制备及光催化性能EI北大核心CSCD

采用静电纺丝法制备了硅钨酸(H_4SiW_(12)O_(40))/聚己内酰胺(PA6)复合纳米纤维膜和H_4SiW_(12)O_(40)/醋酸纤维素(CA)复合纳米纤维膜。通过扫描电镜和红外光谱对其形貌和结构进行表征,同时利用这2种纤维膜对甲基橙(MO)溶液在紫外光下进行催化降解。研究结果发现,2种聚合物PA6或CA与H_4SiW_(12)O_(40)之间均存在协同作用,且显著提高了对MO的光催化降解速率。但H_4SiW_(12)O_(40)/PA6复合纤维膜对MO的光催化降解效果更好,其光催化降解速率几乎是H_4SiW_(12)O_(40)/CA复合纤维膜的4倍。     

Polomaxer188~复合聚L-乳酸电纺纤维的制备及表征EI北大核心CSCD

考察了二氯甲烷为溶剂,Poloxamer188~复合聚L-乳酸均相溶液电纺纤维的形态及复合情况。将系列不同百分比的Poloxamer188~与聚L-乳酸共同溶解在二氯甲烷中制备成均相溶液后静电纺丝,扫描电子显微镜表征纤维的形态,X射线衍射和差示扫描量热分析表征两者的复合状况。络合显色-分光光度法测定从纤维中释放的Poloxamer188~量,并对时间做累积释放百分率图,采用Freundlich方程式对释放曲线进行拟合。得到了一系列直径较为均一的、无珠子的微米级纤维,随着Poloxamer188~复合量的增大,纤维直径先增加后减小。当Poloxamer188~的百分含量达到25%时,X射线图谱上开始出现其特征峰,差示扫描量热分析未见其吸热峰。Poloxamer188~从纤维中有明显突释,随后有约48 h的缓释期,之后几乎无释放。Poloxamer188~在纤维中的相对百分含量越高,其每个时间点的释放量也越大。其释放曲线符合Freundlich方程式。经过Poloxamer188~复合,可得到直径均一的无珠子结构的聚L-乳酸电纺纤维,Poloxamer188~可从纤维中以逆吸附形式释放。     

静电纺功能性纳米纤维材料的研究现状EI北大核心CSCD

考虑到当今时代人类需求的不断变化,制备高性能、多功能的纳米纤维材料已成为当前静电纺丝领域的研究热点。科研人员从纺丝液性质和后整理技术2个方面进行了大量研究,通过物理或化学改性手段均可使纳米纤维功能化,但纳米材料独特的性质也会为功能化技术带来不便,仍需进一步的研究。基于现有研究成果,文中系统综述了近年来功能性纳米纤维材料的主要制备手段,其中包括不同物质间的物理组合以及借助聚合还原反应进行化学键结合等,并对其未来发展进行了展望。     

聚乙二醇增塑醋酸纤维素中空纤维膜的制备与性能

以聚乙二醇为增塑剂,采用熔融纺丝-拉伸法制备了具有海绵状孔结构的二醋酸纤维素(CA)中空纤维均质膜。通过场发射扫面电子显微镜、纯水通量、泡点孔径、孔隙率及力学性能测试讨论了成孔剂含量和拉伸条件对CA中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,随拉伸倍数和成孔剂含量提高,膜内外表面孔径均增大,孔隙率提高,通透性改善。随成孔剂含量提高,中空纤维膜断裂强度和断裂伸长率均降低;随拉伸倍数提高,中空纤维膜断裂强度提高而断裂伸长率降低。当成孔剂含量为55%,拉伸倍数为2.25时,所得膜性能较好,膜纯水通量为186.44 L/(m2·h),断裂强度为5.47MPa,断裂伸长率为5.30%。     

层-层自组装制备三维蜂窝状醋酸纤维素多孔膜EI北大核心CSCD

以单一组分醋酸纤维素（CA）为成膜材质,不添加任何添加剂条件下,利用水蒸气辅助法层-层自组装制备了三维蜂窝状CA多孔膜。利用扫描电镜观察了多孔膜形貌;研究了溶剂、环境湿度和浓度等因素对所成多孔膜结构影响。实验结果表明,以二氯甲烷为溶剂,制备得到的孔结构规整、排列紧密;环境湿度由43%增加到91%,孔径大小由（1.36±0.24）μm增加到（3.71±0.18）μm;CA的质量分数为1%~2%有利于规整孔的形成。扫描电镜断面观察发现CA膜内部全部成孔,且内部孔径大小为（1.09±0.13）μm,约为表面孔径大小的一半。利用界面能最小化理论解释了三维蜂窝孔的形成机理。此三维多孔膜有利于细胞的粘附、铺展、分化和增殖,可作为一种良好的组织工程支架材料使用。     

再生纤维素基光敏抗菌纳米纤维膜的制备及表征EI北大核心CSCD

利用静电纺丝技术制备纳米醋酸纤维素膜(CA),经高温热处理后碱液水解得再生纤维素(RC),然后以二乙烯三胺(DETA)为间隔臂接枝了原卟啉(PPIX),制备了PPIX接枝纳米纤维膜(RC-PPIX)。通过差示扫描量热分析、拉伸断裂仪、扫描电镜探究了CA热处理前、后及水解后的热学性能、力学性能及形貌变化。利用红外光谱、X射线光电子能谱表征了CA在反应过程中的化学结构变化,最后评价了RC-PPIX纤维膜对大肠杆菌的灭活作用。实验结果表明,热处理后的CA纳米纤维彼此熔合在一起,同时纳米纤维结构保持不变,纤维膜的力学强度显著提高;成功接枝制备了光敏抗菌型RC-PPIX纳米纤维膜,其对大肠杆菌的抗菌效果随着光照时间的延长,在氙灯光照30min时,其对大肠杆菌的灭活率可达99.99%。     

纳米纤维素接枝环氧基的制备与表征EI北大核心CSCD

以微晶纤维素(MCC)为原料,采用酸水解法制备纳米纤维素(NCC),再以N,N-羰基二咪唑(CDI)活化纳米纤维素表面的羟基,最后将其与环氧氯丙烷进行接枝反应,得到接枝环氧基的纳米纤维素(NCC-g-ECH)。采用透射电镜、红外光谱、溶解性、接枝率、X射线衍射对所制得的样品NCC和NCC-g-ECH的结构和性能进行表征。结果表明,实验制得的NCC符合纳米尺寸; NCC-g-ECH的红外图中出现明显的环氧基峰; NCC-g-ECH的接枝率最大达到8. 47%;与NCC相比,样品NCC-g-ECH在丙酮中能均匀、稳定地分散; NCC和NCC-g-ECH均为纤维素Ⅰ晶型,NCC-g-ECH的结晶度比NCC减小8. 59%。     

超拉伸熔纺UHMWPE纤维结晶结构的变化EI北大核心CSCD

利用广角X射线衍射仪、热分析仪、小角X射线散射仪研究了熔纺UHMWPE纤维在超拉伸过程中结晶结构的演变过程。研究显示,随着拉伸的进行,UHMWPE纤维的结晶度逐渐增加,其值最终稳定在66%左右;横向晶粒尺寸逐渐下降,(110)和(200)晶面的值稳定在13.4nm和9.7nm左右;折叠链逐渐向伸直链转变;第一熔融峰温度逐渐提高,且在高倍拉伸下,出现第二熔融峰;纤维的取向度逐渐增加,缺陷度逐渐下降;流动性改性剂的加入仅仅改善了UHMWPE的流动性,并不影响纤维在拉伸过程中结晶结构的变化趋势。     

纤维多孔陶瓷的研究进展EI北大核心CSCD

纤维多孔陶瓷是利用黏结剂将随机分布的陶瓷纤维进行黏接,形成具有鸟巢形态的多孔材料,内部具有大量三维联通孔,其具有轻质、高气孔率、高比表面积、高效隔热的特性。纤维多孔陶瓷为飞行器提供良好热防护效果的同时,可明显减轻其质量,降低发射成本,是航天器大面积热防护系统极具潜力的候选材料。本文主要对近年来纤维多孔陶瓷材料有关纤维骨架、黏结剂、制备方法,以及其在性能优化等方面的研究工作进行了梳理、总结,展望纤维多孔陶瓷在多重热防护方式、集成化及工程化等方面的发展。     

静电纺树枝状聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备EI北大核心CSCD

通过向聚偏氟乙烯(PVDF)纺丝液中添加有机支化盐四丁基六氟磷酸铵(TBAHP),采用一步静电纺丝法制备了PVDF树枝状纳米纤维膜。探讨了TBAHP添加量、静电纺丝工艺参数及溶剂体积比对纤维树枝状形貌的影响,同时研究了TBAHP添加量对纤维膜力学性能、孔径和孔隙率的影响。结果表明,TBAHP摩尔浓度为0.05 mol/L、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与丙酮(ACE)体积比为7:3、电压为27 kV、接收距离为12 cm时,制备的纳米纤维膜分支纤维较多,呈现形貌良好的树枝状结构,其断裂强度达4.93 MPa,远大于纯PVDF纳米纤维膜的1.82 MPa,孔径仅0.2μm,孔隙率达90%,在过滤、油水分离、电化学及膜蒸馏等领域具有很好的应用前景。     

电纺制备聚酰亚胺/Fe_3O_4磁性纳米复合薄膜及其性能表征EI北大核心CSCD

以聚酰胺酸(PAA)为聚合物纺丝原料,通过静电纺丝法制备一系列Fe_3O_4添加量不同的PAA/Fe_3O_4纳米复合纤维膜,经亚胺化处理后得到聚酰亚胺(PI)/Fe_3O_4复合纤维膜。采用红外光谱、扫描电镜表征了纤维膜的微观形貌和结构,测试了纤维膜的热、力、电及磁性能,系统分析了Fe_3O_4含量及纺丝工艺对纤维膜结构和性能的影响。实验结果表明,PI/Fe_3O_4复合材料的红外谱图与纯PI膜基本一致,说明Fe_3O_4磁性纳米粒子的引入并未破坏PI分子的化学结构。当PI固含量为20%,Fe_3O_4质量分数为1%时,复合纤维膜珠节少,纤维成型良好且具有良好的热稳定性。随着Fe_3O_4含量的增加,Fe_3O_4在PI纤维中的团聚越来越严重,复合纤维膜的拉伸强度先增大后减小,断裂伸长率则逐渐减小。介电性能测试结果表明,PI/Fe_3O_4复合纤维膜的介电常数和介电损耗均小于PI膜且变化趋势平稳。Fe_3O_4的加入使PI/Fe_3O_4复合纤维膜具有明显的磁性,且随着Fe_3O_4含量的增加,其磁性逐渐增大。     

干法纺丝制备二硼化锆陶瓷纤维及其表征

二硼化锆是一种很具潜力的超高温陶瓷材料。通过干法纺丝手段可以得到具有一定优良性能的二硼化锆纤维:以二硼化锆陶瓷制备中的液相前驱体转化技术为依据,采用八水合氧氯化锆、硼酸、蔗糖和柠檬酸为原料,并利用聚乙烯醇为纺丝助剂,制得二硼化锆前驱体纺丝液,然后利用干法纺丝制得前驱体纤维,通过高温烧结制得二硼化锆陶瓷纤维。仪器分析结果如下:通过同步热分析仪(TG-DSC)分析前驱体纤维在100℃~1400℃的失重情况,发现二硼化锆纤维在1200℃左右生成;采用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱分析(XPS),发现陶瓷纤维中二硼化锆晶形完整且含量较高;通过陶瓷纤维的X射线能谱分析(EDS)及元素分析(EA),发现纤维产物的纯度也较高;另外,扫描电镜(SEM)、单丝强度测试和热失重(TG)分析结果表明:干法纺丝制得的陶瓷纤维表面光滑,强度较好,具有一定的耐高温性。     

n-HA/PVA复合纳米纤维的静电纺丝制备EI北大核心CSCD

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。     

可降解功能性聚合物多孔材料的制备与表征EI北大核心CSCD

通过己内酯(CL)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚合成可降解大分子交联剂,将其应用于高内相乳液聚合制备可降解聚合物多孔材料。在此基础上,引入端双键的聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)大分子单体共聚,制备含功能链段的可降解聚合物多孔材料。用核磁共振、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等对大分子交联剂、大分子单体及多孔材料进行分析和表征。结果表明,合成的大分子交联剂相对分子质量为8100,残留双键含量为GMA结构单元的20%。当大分子交联剂含量为单体质量的1/10时,体系可以形成稳定的高内相乳液,经聚合可得到内部孔洞丰富、泡孔直径为20~22μm的可降解聚合物多孔材料。引入端双键的PDMAEMA大分子单体后,所得聚合物多孔材料孔壁泡孔直径为10~15μm,微孔尺寸为5~8μm,其可在碱性溶液中水解。     

细菌纤维素/聚乙烯醇/胶原蛋白复合膜的制备及表征EI北大核心CSCD

以细菌纤维素(BC)膜为基材,聚乙烯醇(PVA)和胶原蛋白(COL)为增强材料制备了复合膜,并采用碳化二亚胺(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)为交联剂对制备的复合膜进行交联处理。利用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析、拉伸强力、吸水性能等测试手段对复合膜的化学结构、微观结构及性能进行了研究。研究表明,PVA和COL均匀地被吸附并沉积于BC的三维网络结构中,或包裹在BC纤维上;与BC/PVA/COL复合膜相比,采用EDC·HCl交联后的复合膜的溶胀性能降低,热降解稳定性和拉升强力得到了增强,断裂延伸率略有下降;但相对于BC膜来说,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率都有较大程度的提升。     

聚对苯二甲酰对苯二胺多孔膜的制备及表征EI北大核心CSCD

以浓硫酸为溶剂,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,采用溶液相转化法制备了聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)多孔平板膜,考察了膜的纯水通量、力学强度、截留率等性能,并用场发射扫描电子显微镜观察膜形貌。结果表明,所得PPTA多孔膜为具有不对称结构的非均质膜,上表面(自由面)为致密层,下表面(玻璃板面)为多孔层,可观察到原纤化微孔结构,膜横截面存在典型的溶出指状孔。随PPTA含量降低、致孔剂相对分子质量和凝固浴温度提高,膜通透性均随之相应有所提高。PPTA多孔膜对卵清蛋白溶液截留率达90%以上,对油水乳化液截留率可达70%以上。     

静电纺丝制备多孔醋酸纤维素超细纤维

采用静电纺丝法制备了大量尺寸为60 nm～750 nm椭圆形多孔醋酸纤维素(CA)纤维.利用扫描电镜(SEM)表征了纤维及孔的形态和大小,液氮吸附法(BET)测定了纤维的比表面积.探讨了溶刑种类、溶剂配比和溶液浓度对多孔CA纤维的影响.通过调节纺丝溶液性质和纺丝参数,CA纤维表面多孔大小和分布密度是可调控的.成孔机理是...