静电纺聚醚砜纳米纤维膜的制备及性能研究

配制不同浓度的聚醚砜(PES)纺丝液,在不同纺丝温度和进液速度下,采用静电纺丝技术制备PES纳米纤维膜,并通过扫描电子显微镜观察膜表面的微观形貌,探究纺丝液浓度、进液速度和纺丝温度等条件对纤维的形貌、直径和孔径分布等的影响。结果表明:当纺丝液浓度为28%(质量分数),推进速度为1mL/h,纺丝温度为45℃时,纺丝效果最佳。分别采用电子万能试验机和泡压法滤膜孔径分析仪对优化条件下制得的PES纳米纤维膜的力学性能、通孔孔径及孔径分布进行测试,发现该条件下所得PES纳米纤维膜的弹性模量为33.4MPa,断裂伸长率为38.63%,拉伸屈服应力为3.47MPa;纤维平均直径为0.723μm,平均孔径为3.5689μm,最可几孔径为3.5655μm。静电纺PES纳米纤维膜有望作为高精度滤膜材料使用。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

通过静电纺丝技术首次将溶解在1%(体积分数)超低浓度乙酸溶液中的3%(wt,质量分数,下同)壳聚糖(CS)与溶解在去离子水中的11%聚乙烯醇(PVA)溶液进行混合,在20～22kV高压静电场下制备出直径在70～300nm之间、CS含量高达60%,具有均匀结构的CS/PVA纳米纤维膜。通过旋转流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和万能试验机等手段对其混合溶液进行表征。结果表明:CS/PVA纳米纤维膜的形貌与CS和PVA的混合比例有关,当CS含量低于60%时,纤维形貌良好,当CS含量高于60%时,纤维中存在有液滴以及纺锤体。另外,CS与PVA之间存在强有力的氢键作用并具有很好的相容性,PVA可以降低壳聚糖的结晶性利于静电纺过程的进行;并且该CS/PVA纳米纤维膜具有较好的热稳定性和弹性,随着PVA比例的增加其最大拉伸强度可达到9.98MPa。     

交联改性对静电纺乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜性能的影响

为了优化用于医用敷料的乌拉草提取液/聚乙烯醇纳米纤维膜的耐水性,对制备好的纤维膜进行气相交联改性.选用戊二醛和浓盐酸作为交联剂和催化剂,在满足医用敷料性能的基础上提高膜的耐水性,进而提高抗菌性,并研究交联时间对膜的影响,确定最优交联时间.采用扫描电子显微镜、电子单纤强力仪及红外光谱仪对改性前后膜的微观形貌、力学性能及分...     

静电纺羽毛角蛋白/聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜的交联改性及表征

采用氧化法从鸡毛中提取角蛋白(FK),将其与聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝技术成功制备出FK/PVA/PEO三元共混膜。为了增强共混膜的综合性能,加入乙二醛对其进行交联改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、接触角实验及电子万能试验机对交联前后共混膜的形貌、结构、热稳定性、耐水性以及力学性能进行测试和表征。结果表明:当乙二醛/FK质量比从0%增加至8%时,纤维平均直径由(249.76±38.02)nm增至(399.67±53.44)nm,接触角由(42.1±5.1)°增至(84.9±7.1)°。当乙二醛/FK质量比为6%时,抗拉强度和杨氏模量达到最大,分别为4.57 MPa和6.64 MPa。     

空气过滤用静电纺聚苯乙烯/碳纳米管复合纤维膜的制备

采用静电纺丝技术制备聚苯乙烯(PS)超细纤维、PS/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合纳米纤维,并对其纤维形态结构、直径大小及空气过滤性能进行了表征。通过PS纺丝溶液浓度变化调控制备纯PS纤维多孔膜,并通过在PS纺丝液中添加不同含量MWCNTs调控纤维形态结构。SEM分析结果表明PS/MWCNTs复合纤维表面形成"褶皱"型和"山峰"型纳米级突起,复合纤维表面的粗糙度明显增加,且纤维直径明显减小。空气过滤性能测试结果发现这种多级结构使复合膜的过滤效率相比光滑的纯PS纳米纤维膜大幅提高,过滤性能得到明显改善。在85L/min气流速度下,PS/MWCNTs复合膜过滤效率高达99.95%,空气阻力为374.6Pa。选择尺寸较粗的微米级PS纤维(~2μm)和相对较细的纳米级PS/MWCNTs复合纤维(~800nm)进行混纺,调节复合膜堆积密度可使得混纺膜空气阻力降低到235.4Pa,仍能保持高的过滤效率(99.68%)。     

空气过滤用聚芳硫醚砜/纳米二氧化硅复合静纺纳米纤维膜的制备及应用

在纺丝液中添加疏水性气相纳米二氧化硅(SiO₂),通过静电纺丝制备了具有自清洁性能的二氧化硅/聚芳硫醚砜(SiO₂/PASS)复合纳米纤维膜。使用场发射扫描电镜(FESEM)观察了SiO₂不同含量的SiO₂/PASS复合纤维膜的形貌,并对纤维膜进行了元素(EDS)和红外光谱(FT-IR)分析,FESEM、EDS和FT-IR的结果表明,纳米SiO₂加入到纤维膜可形成多级微纳结构。对纤维膜的平均孔径分析,表明纳米SiO₂的加入会增大纤维膜的孔径;对纤维膜的空气过滤性能的探究发现,在一定条件下适当增加纤维膜的面密度可以提高纤维膜的综合过滤性能,面密度为3.46 g/m²的4-SiO₂/PASS复合纤维膜的综合过滤效率最佳,品质因数可达0.03549 Pa^-1。SiO₂/PASS复合纳米纤维膜的高效过滤和超疏水特性可以使其在空气过滤领域有广泛的应用。     

动态线纺聚乙烯醇/海藻酸钠纳米纤维膜的制备

为了实现静电纺纳米纤维产量化的制备,使用自主设计的无针式动态线性电极静电纺丝机制备聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)(AP)纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)研究PVA/SA配比、收集距离和纺丝电压对纤维形貌及直径分布的影响。结果表明,PVA/SA配比对纤维形貌影响最大,随着SA含量降低,溶液牵伸顺利;在此基础上随着距离增加,纤维形貌逐渐改善但不匀率有所增加。当7.5%PVA与2%SA按体积比9∶1共混时,所得纤维形貌及直径分布最佳,最佳纺丝电压和距离分别为75 kV和25 cm,纤维平均直径为(187±44) nm,产量可达2.5 g/h。为AP纳米纤维膜的规模化制备提供了参考。     

静电纺PAN/PVP亲水纳米纤维膜的制备及其空气过滤性能研究

相较于传统纤维材料，纳米纤维膜因其高比表面积和超细孔隙率更适合用作空气过滤材料，此外传统的聚丙烯(PP)过滤材料亲水性差，水汽易聚集从而降低其过滤性能；针对传统空气过滤材料亲水性差的问题，基于静电纺丝的方法，以聚丙烯腈(PAN)和强亲水性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为纺丝原料，制备了PAN/PVP纳米纤维膜，探讨了亲水材料PVP对其纳米纤维膜亲水和过滤性能的影响。采用傅里叶红外光谱、扫描电镜表征了纳米纤维膜的结构，由于亲水性材料PVP的引入，纺丝时纤维中静电导通性好，纺丝液能很好地被拉伸，使纤维直径变小，PVP添加质量为30%时纳米纤维膜的平均直径最小为358.12nm;此外，PVP的引入提高了纳米纤维膜的亲水性能，PVP添加质量为40%时其静态接触角为(11.5±2.5)°;但纳米过滤膜亲水性的增加会影响其过滤效率，PVP添加质量为10%时纳米纤维膜的过滤效率最高为83.4%±3.6%,纤维膜克重为1.17g/m²时品质因子最高为0.10Pa^-1,纳米纤维膜具有优异的循环稳定性，300min内过滤稳定性好且过滤压力较低，可应用于对循环过滤性能...     

交联聚乙烯醇纳米纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝法成功制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,利用戊二醛气相法对纤维膜进行交联处理。运用扫描电镜显微镜(SEM)测纤维直径,红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA)对纳米纤维膜和交联纳米纤维膜进行表征,同时,测试了交联纳米纤维膜的吸水性和拉伸性。结果表明,当PVA质量分数为12%时,纤维分布及直径大小最均匀,并且经过交联的纤维膜热性能更稳定。红外光谱分析表明,成功制备了戊二醛交联PVA纳米纤维膜。吸水性和拉伸性实验表明,在交联时间为5h时,纳米纤维膜的最高吸水倍率达到885g/g,且力学性能也达到最佳,拉伸强度和断裂应变分别为6.0MPa和228.9%。     

同轴静电纺美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

目的 提高美藤果油在纤维膜中的负载量，提升其在食品活性包装或生物医药方面的应用潜力。方法 通过同轴静电纺丝技术制备具有核壳结构的美藤果油(Sacha inchi oil，SIO)/聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，PVA)纳米纤维膜。采用单因素实验和正交试验探究PVA的质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响。通过扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外变换光谱表征纳米纤维的形态及性能，测试并分析加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性。结果 通过正交试验得到了纤维膜的最佳纺丝条件，PVA的质量分数为12%，施加电压为22 kV，接收距离为16 cm，核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。在此条件下可以成功制备以SIO为核层，以PVA为壳层的具有明显核壳结构的形貌较好、直径分布均匀，SIO负载量为67.79%的纳米纤维膜。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了2.51倍，水接触角减小了14.04°，抗氧化活性提高了2.6倍。结论 采用同轴静电纺丝技术成功制备了具有明显核壳结构的纳米纤维及纤维膜，该膜的SIO负载量高，加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性均得到改善。     

静电纺PU/PANI纳米纤维膜制备及性能研究

以聚苯胺(PANI)和聚氨酯(PU)等为原料,采用静电纺丝技术,成功制备PU/PANI纳米纤维膜。采用SEM扫描电镜研究了PU/PANI配比、纺丝液浓度、挤出速度等对纤维形貌与结构的影响,并研究了其力学性能、过滤性能以及电学性能。结果表明,当PU/PANI质量配比为10∶1,纺丝液质量浓度为8%,挤出速度为6mL/h时,纺丝效果最佳,制得纳米纤维直径分布较为均匀,约为300~500nm。添加一定量的PANI可提高纺丝液电导率,有助于改善静电纺丝效果,降低纳米纤维直径;PU/PANI纳米纤维膜阻抗比纯聚氨酯纳米纤维小2个数量级,具有优良的抗静电性。在32L/min流量下,对0.3μm的粒子,过滤效率达96.0%以上,是一种优异高效抗静电过滤材料。在易燃易爆、安全过滤、特种工况防护服装中具有潜在的应用前景。     

静电纺纳米/亚微米纤维膜对染料的过滤性能研究

为了获得能够高效处理印染废水中有毒染料的分离膜,采用静电纺丝技术制备了具有亚微米级直径的聚砜(PSF)纤维膜和纳米级直径的尼龙6(PA6)纤维膜,通过SEM、孔径分析测试仪、接触角测量仪、电子强力仪和紫外可见光分光光度仪测试并分析了此两种纤维膜的孔隙结构、润湿性、力学性能及对分散蓝2BLN悬浮液和弱酸性蓝N-RL水溶液的过滤性能.结果表明,静电纺PA6纤维膜和PSF纤维膜的孔隙结构都属于微滤膜范畴,孔隙率均高于80%,其中PSF纤维膜对水具有较强的抗润性,而PA6纤维膜具有优良的润湿性,并且其力学性能明显优于PSF纤维膜.在0.1 MPa死端恒压过滤条件下,连续过滤1h后,两类纤维膜对分散蓝2BLN的截留率均达到94%以上,对弱酸性蓝N-RL的截留率均小于36%,但是均具有较高的过滤通量并且逐渐趋于一致.     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜的制备和交联改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜,利用氯化钙乙醇溶液进行交联改性。研究复合纳米纤维制备、交联工艺对材料表面形貌、耐水性、热性能等的影响。结果表明:纳米纤维直径在200~500nm之间,纤维平均直径随海藻酸钠含量的增大而增大,复合纳米纤维结晶度随海藻酸钠含量的增大而降低,热稳定性随海藻酸钠含量的增大而下降。交联改性后复合纳米纤维材料耐水性提高,纤维形貌保持,纤维之间粘结增多,材料不发生熔融相转变,热稳定性下降。     

静电纺淀粉纳米纤维的交联改性研究

通过静电纺丝技术制备纯淀粉纳米纤维膜,并在密闭容器中和戊二醛蒸汽进行交联。利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维交联前后的表面形貌和结构进行观察和分析,通过电子万能材料拉伸试验机、接触角测试仪等考察了交联反应对纤维膜性能的影响。结果表明,戊二醛与淀粉分子之间发生了缩醛化交联反应,淀粉纳米纤维膜经戊二醛蒸汽交联后仍能较好的保留原纤维的形态,并且拉伸性能和耐水性能均得到一定程度的提高。     

静电纺PA6/CTS/LiCl纳米纤维膜的制备研究

采用静电纺丝技术制备聚酰胺6(PA6)/壳聚糖(CTS)/氯化锂(LiCl)纳米纤维膜,考察了CTS、PA6及LiCl添加量对纳米纤维膜形貌、直径分布的影响。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪对纳米纤维膜的微观形貌及表面官能团进行分析。结果表明:在PA6添加量为1.8g、CTS添加量为0.3g、LiCl添加量为0.12g的条件下,纺丝效果最佳,纤维平均直径为103nm。傅里叶变换红外光谱分析表明PA6/CTS/LiCl纳米纤维膜具有PA6和CTS的特征吸收峰,PA6/CTS/LiCl纳米纤维膜有望作为滤膜材料使用。     

静电纺纳米纤维膜在空气过滤领域的研究进展

介绍静电纺丝技术的原理及纳米纤维膜过滤机理，重点阐述纳米纤维膜、复合纳米纤维膜及功能型纳米纤维膜在空气过滤领域的发展状况，总结静电纺纳米纤维膜在产业化中面临的问题和未来发展趋势。认为低成本、高强度、功能化的静电纺纳米纤维膜是今后的发展趋势。     

纳米纤维素增强聚乙烯醇/水性聚氨酯静电纺膜的研究

采用TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基)氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)作为聚乙烯醇(PVA)/水性聚氨酯(WPU)静电纺膜的增强剂。研究中使用拉伸实验研究TOCNs的增强作用,此外还使用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪及差示扫描量热仪等对静电纺膜进行结构性能表征。扫描电镜观察发现当纳米纤维素加入量为5%(质量分数)时,其在聚合物基质中分散良好,所得静电纺纳米纤维保持了良好的形态。此外,加入5%(质量分数)的纳米纤维素能够将材料的抗张强度提高44%,且纳米纤维素的加入对材料的热稳定性也有一定的改善,纳米纤维素起到一种纳米填料的效果。鉴于PVA、WPU、TOCNs均为亲水性,无毒且具有生物相容性的物质,所得静电纺膜在组织支架及伤口护理材料等方面具有潜在应用。     

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛超细纤维的水稳定性

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛(PVA/TiO2)超细纤维的水稳定性较差,用于液体过滤时需进行预处理。文中对PVA/TiO2超细纤维分别采用热处理和甲醇处理进行交联,以提高其在水中的稳定性。通过对处理后的纤维进行差示扫描量热(DSC)测试,发现纤维最佳处理条件为140℃热处理10min,而甲醇处理最佳处理时间为8h。通过纤维形貌观察,发现热处理及甲醇处理后的纤维浸水24h后纤维仍然存在,只是发生了凝集和肿胀,且热处理比甲醇处理效果更好。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及性能研究

目前,采油废水随着石油开采难度的增加,治理难度也相应提高。采用静电纺丝技术,以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,制得了不同比例的PVDF/PAN纳米纤维膜。并对所做出来的PVDF/PAN纳米纤维膜的形貌和性质进行表征,优选出了最佳比例,在最佳质量比PVDF∶PAN=3∶2的基础上,优选出质量分数12%的PVDF/PAN纳米纤维膜进行实验。结果表明:此膜对采油废水的处理效果显著。     

静电纺聚苯乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

采用静电纺丝方法制备了疏水性聚苯乙烯(PS)纳米纤维膜。研究了添加0.5wt.%十二烷基硫酸钠(SDS)对PS纺丝溶液性能以及纳米纤维膜形貌结构的影响,内容涉及PS纳米纤维膜厚度对膜的平均孔径和孔径分布的影响分析,该膜的水接触角和孔隙率的测试等。最后,采用直接接触式膜蒸馏(DCMD)装置测试了不同厚度PS纳米纤维膜在蒸馏水和35g/L NaCl溶液中的水通量和截留率。研究结果表明了平均孔径约为0.19μm、厚度约为150μm、孔隙率约为84%、接触角约为114°的PS纳米纤维膜的水通量约为19.4kg/m~2h,截留率大于99.99%,适合应用于DCMD领域用于盐溶液和海水淡化。