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。     

二醋酸纤维素多孔超细纤维的制备研究

以二氯甲烷/丙酮为溶剂,借助高挥发溶剂的制孔性,通过静电纺丝技术制备二醋酸纤维素多孔超细纤维。探讨了溶剂配比、溶液浓度对多孔超细纤维形貌的影响。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。结果表明,溶剂配比和溶液浓度是影响纤维形貌的重要因素。二氯甲烷体积比例由90%降低到30%的过程中,形貌由"柱状纤维"过度到"带状纤维"最终生成"颗粒状"。溶液浓度由2%(wt,质量百分数,下同)上升到5%时,形貌由"颗粒状"变为"带状纤维"最终生成有粗节的"柱状纤维"。     

高比表面积多孔二醋纤超细纤维的制备研究

借助高挥发溶剂引发的热致相分离原理,以二氯甲烷/丙酮为溶剂,通过静电纺丝技术制备二醋酸纤维素多孔超细纤维。通过正交试验,对影响二醋酸超细纤维比表面积的5个主要因素(溶剂配比、溶液浓度、纺丝电压、接收距离和纺丝速度)在4个水平上进行了优化筛选。以纤维的比表面积为考察目标,获得了最佳纺丝工艺条件:二氯甲烷∶丙酮=7∶3,纺丝速度为1mL/h,接收距离为10cm,纺丝电压为24kV,纺丝浓度为3.5%(质量分数)。在5个因素中,溶剂配比对纤维比表面积的影响最为显著。且经过优化,最终得到了比表面积为(23.1694±0.3256)m~2/g的多孔超细二醋酸纤维。     

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%。     

二醋纤纺丝液性能对静电纺纤维的影响

为优化二醋酸纤维素的纺丝加工成型工艺,研究了二醋片特性黏度、浓度和溶剂配比对纺丝液性能的影响,并探索了纺丝液性能与所纺纤维形貌和直径之间的关系。结果表明:随着特性黏度和浓度的增大,纺丝液黏度增大,流动性能变差,所纺纤维直径增大;当混合溶剂中丙酮含量低时,纺丝液因黏度和表面张力大,电导率小而无法纺丝只能收集到珠状液滴;逐渐增加丙酮含量,黏度和表面张力减小,电导率增大,所纺纤维直径增大;当使用丙酮/N,N-二甲基乙酰胺的体积比为3∶2时,可以收集到光滑无缺陷的纳米纤维;当丙酮含量较高时,纺丝液因溶剂挥发速率快而凝固从而无法纺丝。     

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。     

静电纺丝工艺对PVP/TEOS/硝酸盐复合纳米纤维成纤性状的影响

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Sr(NO3)2+Mg(NO3)2+TEOS+Eu(NO3)2+Dy(NO3)2]复合纳米纤维,研究了不同静电纺丝工艺参数对其成纤性状的影响。结果表明:纤维的直径均随着电压、无机盐和PVP含量的增加呈现先减小后增大的趋势;随着纺丝液中无机盐含量的增加,纺丝液的黏度、表面张力和电导率均逐渐增大;随着PVP含量的增加,纺丝液的黏度、表面张力逐渐增大、电导率先减小后增大。SEM分析表明,当纺丝电压在13~15kV,纺丝液中无机盐含量为5%~6%,PVP含量为15%时,易获得形貌较好的复合纳米纤维。     

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...     

溶液静电纺丝制备热塑性聚酰亚胺超细纤维无纺布

为实现热塑性聚酰亚胺(LPI)无纺布的宏量制备奠定基础,以N-N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用静电纺丝技术成功制备了平均直径范围为0.36~1.47μm的LPI超细纤维,系统探讨了纺丝液浓度、流速以及纺丝电压等工艺条件对LPI纤维形貌和直径的影响。结果表明:随着浓度从22%(质量分数,下同)增加到30%,LPI纤维的平均直径显著增大,同时直径分布逐渐变宽,并且在纺丝溶液浓度较低时,有纺锤状纤维存在,随着溶液浓度上升,纺锤状纤维消失,随浓度继续上升,纤维开始产生粘连。纺丝电压的改变对纤维的形貌和平均直径变化不显著;随着流速增加,纤维平均直径随之增大,当流速大于1.5mL/h时,开始出现纤维粘连,大于1.8mL/h时,出现纺锤状纤维。通过优化工艺条件,在LPI浓度28%,电压15kV,流速1.2mL/h,温度30℃,接收距离25cm条件下,制备了平均直径为1.18μm的纤维。     

壳聚糖/聚氧乙烯复合纺丝液性能对静电纺丝的影响

为了研究壳聚糖/聚氧乙烯复合纺丝液性能对静电纺丝的影响,利用质量分数为3％的壳聚糖(CS)与聚氧乙烯(PEO)以不同的质量比溶解在浓度为50％的冰乙酸水溶液中制备了CS/PEO复合纺丝液,采用静电纺丝技术制备了CS/PEO复合纳米纤维.用扫描电子显微镜(SEM)对制备出的CS/PEO复合纳米纤维进行表征,并测试了CS/PEO复合纺丝液的溶液性能.从复合纺丝液性能对静电纺纤维成型的影响机理角度对实验结果进行了分析.分析结果表明,在其他静电纺丝参数一定时,纺丝液黏度影响射流的稳定性,从而影响纤维的形貌和直径.只要纺丝液电导率在合适的范围内,对静电纺的影响不大.从泰勒的临界公式中得出了纺丝液临界电压与纺丝液表面张力最佳值的一一对应关系,并与本实验中的实验数据相吻合.     

纺丝工艺与PAN/CA中空纤维超滤膜性能的关系

研究了干－湿法纺丝工艺参数对聚丙烯腈／二醋酸纤维素（ＰＡＮ／ＣＡ）中空纤维超滤膜性能的影响。结果表明，随着填充液压力的升高，挤出速率的增大，以及干纺程的增加，中空纤维膜的孔隙率、平均孔直径和水通量增加，截留率下降。内、外凝固液浓度对膜性能有不同的影响。在总拉伸倍数一定的情况下，改变第一二级拉伸，可有效调节中空纤维的性能。     

静电纺丝法制备高吸酸性电容器用PVDF隔膜

以静电纺丝法制备电解电容用PVDF多孔纤维隔膜。讨论了纺丝液浓度、混和溶剂组成、电压、接收距离等主要工艺条件对纺丝液的电导率、黏度、隔膜单纤维直径、形态(SEM)及其孔隙率的影响。以MAH为单体,用低温等离子体聚合技术对隔膜表面进行亲水改性。用DSC表征纤维隔膜材料的结晶度。结果表明:PVDF浓度15%,DMF/丙酮质量比8∶2,电压11kV,接收距离15cm时,PVDF单纤维均匀性好,隔膜孔隙率高。亲水改性后隔膜的吸酸率和保酸率分别是未亲水改性的3.6倍和7.4倍。隔膜材料的结晶度略有下降,约12%。     

多孔二醋酸超细纤维膜的固定化酶及染料降解性能

通过静电纺丝技术,调控溶剂种类和溶液浓度,制备了圆柱状无孔纤维、条带状多孔纤维和圆柱状多孔纤维。通过扫描电镜观察纤维形貌,通过物理吸附仪探究纤维比表面积。并将3种纤维膜进行固定化酶,探究其最适反应温度、最适反应pH、存储稳定性和重复使用稳定性。最终进行了染料降解性能测试。结果表明:多孔有利于提高纤维的比表面积。固定化酶和游离酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH=3.5,固定化酶有利于提高酶的存储稳定性和重复使用稳定性。较游离酶和其他形貌纤维,圆柱状多孔纤维固定化酶后具有最好的染料降解性能。     

溶剂对静电纺丝聚氨酯纤维仿生涂层的影响

为了有效预防心血管支架植入后的再狭窄病征,在不锈钢支架表面构建仿生细胞外基质结构的纳米纤维涂层是提高支架生物相容性的有效方法.本文通过静电纺丝技术,在316L不锈钢基底上制备出纳米聚氨酯纤维涂层,研究溶剂对聚氨酯纤维形貌的影响.实验证明溶剂的性质对T80A型聚氨酯的可纺浓度范围有显著影响.在本实验装置下,以THF为溶剂,可纺浓度范围为4%～15%,以DMF为溶剂范围增大为8%～22%.以THF为溶剂,在6%～12%最佳纺丝范围内,随着浓度的增大,纤维直径先减小后增大.采用适宜比例的THF和DMF混合溶剂可获得比单一溶剂更好的纤维形貌,制备出直径分布均匀(平均为350nm)、连续致密的聚氨酯纤维涂层,并找出最佳溶剂配比随浓度的变化规律.     

浓度及溶剂配比对PVDF静电纺纳米纤维膜的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为纺丝溶质，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与四氢呋喃(THF)为混合溶剂，配制不同浓度和不同溶剂配比的纺丝溶液，利用静电纺丝技术制备了PVDF纳米纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、光学接触角测量仪、ImageJ软件对所制纳米纤维膜的微观形貌、疏水性能、纤维直径等进行分析，研究了不同浓度和不同溶剂配比对纳米纤维膜的影响。结果表明：当溶液浓度为10%(PVDF质量分数),DMF/THF溶剂配比为3/2时静电纺丝制备的纳米纤维膜纤维形貌良好，直径分布均匀，具有良好的疏水效果。     

高压静电纺丝制备聚丁烯-1纤维的形貌及晶型转变

对聚丁烯-1的环己烷溶液进行高压静电纺丝制备出聚丁烯微纳米纤维,通过光学显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等表征手段,考察了纺丝液浓度、纺丝电压、推进速率对纤维形貌的影响,并对纺丝过程及室温陈放的聚丁烯纤维的晶型转变进行了研究。结果表明,随着纺丝液浓度和推进速率的增大,可以得到尺寸均匀的纤维,直径也随之变大;纺丝电压增大,纤维直径减小,但纤维直径分布均匀性变差。初生聚丁烯-1纺丝纤维膜的晶型为I型和II型,随着溶剂的挥发和时间延长,晶型II逐渐转变为晶型I,溶液涂覆膜初生晶型为晶型III和晶型I'。     

PLLA/PVP共混静电纺丝形貌表征及性能研究

采用静电纺丝法制备了PLLA/PVP共混纤维膜,通过SEM、接触角表征了纤维膜的形貌以及亲水性能,同时测定了纤维膜的力学性能,探讨了共混液中PVP的比例对纤维膜形貌、亲水性能及力学性能的影响。结果表明:随着共混液中PVP比例的增大,PLLA的亲水性得到改善,但纤维的强力却迅速下降。当PVP的比例为40%和50%时,接触角接近零。SEM分析结果显示:纤维丝上孔的孔径和密度随着PVP比例的增大而发生改变。     

由液化物树脂制备多孔碳纳米纤维及其表征

以壳粉为原料,在碱性条件下制备液化物树脂(LPF),经静电纺丝、固化、碳化得到多孔碳纳米纤维(PCNF)。探讨了聚乙烯醇(PVA)用量对纺丝液特性及纤维形貌的影响。同时,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)等方法对不同碳化温度下的样品进行表征。结果表明:少量PVA可以明显提高LPF的纺丝性,且随PVA用量的增加,纤维的形貌更规整、直径更小;随着碳化温度的升高,LPF/PVA纤维逐渐裂解,多数官能团消失,基体为多苯稠环结构;同时,层间距d_((002))逐渐减小,平面尺寸L_c和L_c/d_((002))增加,纤维内部的类石墨结构逐渐向更规整、有序的石墨微晶结构转变;当碳化温度为800℃时,LPF/PVA的含碳量达55%以上,随着PVA用量的增加,纤维的比表面积明显增大且多以微孔为主,当PVA用量为8%时,得到比表面积为590m~2/g的多孔碳纳米纤维。     

静电纺丝参数对聚乙酸乙烯酯纤维形貌的影响

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用静电纺丝法制备了聚乙酸乙烯酯(PVAc)纤维.用场发射扫描电镜观察了PVAc纤维的形貌,研究了PVAc溶液质量分数、纺丝电压、收集距离等对纤维形貌及平均直径的影响.研究结果表明,PVAc溶液质量分数和纺丝电压对纤维的形貌有显著影响,随着PVAc溶液质量分数和纺丝电压的增大,纤维的平均直径增大;收集距离对纤维形貌的影响较小.尝试采用静电纺丝法制备了炭黑和PVAc的复合纤维,以增强纤维的导电性,成为导电碳纤维,但炭黑会显著降低PVAc的成纤性,因为它会吸附溶剂DMF,使溶剂在电纺过程中不易挥发,射流不能固化成纤维.     

二醋酸/有机改性蒙脱土复合多孔纤维的制备及其染料吸附性能

利用高挥发溶剂,采用静电纺丝技术,通过在二醋酸(CA)纺丝液中添加不同质量分数(0%、1%、2%、3%和4%)的有机改性蒙脱土(O-MMT),制备CA/O-MMT复合多孔纤维膜,通过对亚甲基蓝染料的吸附,比较纤维膜的吸附性能。通过电导率仪和黏度计分别对纺丝液的电导率和黏度进行测试;利用扫描电镜分析O-MMT加入量对制备的复合纳米纤维形貌的影响;利用傅里叶变换红外光谱证实CA/O-MMT复合多孔纤维膜的复合结构;采用透射电镜观察O-MMT在纤维中的分布;通过紫外-可见分光光度计测量复合纤维膜对染料的吸附性能。结果表明:随着O-MMT含量的增加,纤维直径变细,纤维珠节增加,但纤维膜对亚甲基蓝染料的吸附性能提高;且反应温度的升高有利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解;酸性条件不利于复合纤维膜对亚甲基蓝染料的降解。