静电纺聚丙烯腈/硫酸铜纳米纤维膜的制备及其性能

为开发可应用于医疗敷料的铜离子纳米纤维膜,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/ 无水硫酸铜复合纳米纤维膜,探讨了纺丝液质量分数及黏度、导电率对纺丝过程和纤维外观形貌的影响,并对其所含元素及纤维粒径分布进行测试表征。结果表明：铜离子存在于纳米纤维膜中;在设定的纺丝工艺参数下,当纺丝液中聚丙烯腈的质量分数增加时,溶液黏度随之增加,纤维直径逐渐变大;当纺丝液中无水硫酸铜的质量分数增加时,溶液导电率随之增加,纤维直径先变小后变大,且易出现纤维粗细不匀及串珠现象;当纺丝液中聚丙烯腈与无水硫酸铜质量比为8：3时,纤维的外观形貌最好,且直径在300 nm左右。     

静电纺制备远红外聚丙烯腈基珍珠纳米纤维膜

采用静电纺丝法制备不同珍珠粉含量的聚丙烯腈/珍珠纳米纤维膜(PPFM),对其功能性能如远红外发射、紫外防护、电阻率和吸水性进行研究。试验结果表明：珍珠粉能赋予聚丙烯腈(PAN)良好的远红外发射性能,当珍珠粉质量分数增大到9%时,PPFM膜在8～14μm波长范围内的平均远红外发射率提高到0.795,UV防护系数(UPF)达到968。此外,添加珍珠粉后,PPFM膜的电阻率和吸水性能均有所提高。研究表明,珍珠粉可以赋予聚丙烯腈多种功能性。     

静电纺聚丙烯腈多层纳米纤维膜的制备、结构与性能

将不同浓度的聚丙烯腈纺丝液依次进行静电纺丝,制备多层纳米纤维膜,并对其孔隙率、比表面积、力学性能和过滤性能进行测试分析。结果显示:多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积均较高,由4种质量分数为14%、12%、10%和8%的聚丙烯腈纺丝液依次纺丝制备的四层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积最高,分别为54.7%和11.0m2/g,且此纳米纤维膜的力学性能优异。静电纺PAN多层纳米纤维膜的过滤效率值也较高,由质量分数分别为14%和8%两种纺丝液循环1次纺丝制备二层的纳米纤维膜过滤效率最高,对所有测试粒径的粒子的过滤效率都高于99.99994%,过滤阻力为863Pa,随循环次数增加,纳米纤维膜的过滤效率有所降低,过滤阻力则明显降低,这与多层纳米纤维膜的孔隙率和比表面积的变化趋势相反。     

空气过滤用聚丙烯腈静电纺纤维膜的制备及其性能

为开发用于空气过滤的纳米纤维,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,探讨了其纺丝液质量分数及纺丝电压对所纺纤维微观形貌的影响,同时研究了纤维膜厚度对过滤效率和压降的影响。实验结果表明:PAN纺丝液质量分数为12%,纺丝电压为20 k V时,所得纤维粗细均匀,平均直径为230 nm;当纤维膜厚度由18μm增至35μm时,过滤压降则由121.93 Pa升至591.75 Pa,而过滤效率由81.78%升至99.24%。对过滤性能较好的纤维膜分别进行力学性能和泡压法滤膜孔径测试,测得此纤维膜的弹性模量为223.67 MPa,断裂伸长率为51.96%,拉伸断裂应力为5.93 MPa,拉伸强度为7.77 MPa,拉伸屈服应力为2.79 MPa,平均孔径为2.064 3μm。     

沉积静电纺聚丙烯腈纳米纤维膜窗纱的制备及其性能

为提升室内空气质量,采用纳米静电纺丝技术,在传统的玻璃纤维窗纱上沉积聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜,制备具有防PM2.5 作用的窗纱。探讨了PAN纺丝液质量分数、窗纱基材对纤维微观形貌的影响,考察了窗纱的透光性、透气性和防PM2.5效果。结果表明：PAN纺丝液质量分数为10%,电压为20 kV,时间为0.5 h条件下,制备的纤维直径分布均匀,平均直径约为225 nm;PAN 纳米纤维膜在窗纱纱棱处沉积较厚,而在窗纱空隙处沉积较薄,这种结构增加了纳米纤维膜与窗纱的连接力;PAN纳米纤维膜使窗纱透光率下降12%,透气率下降35%;随着过滤测试时间的增加,PM 2.5吸附效果显著,窗纱表面吸附物中含有机官能团,室内空气质量变好;测试2 h后,对PM 2.5的截留率达到63%,窗纱的透光性、透气性随PM2.5吸附程度的增加而下降。     

静电纺抗菌聚丙烯腈纳米纤维膜制备及其性能

为制备不易分解的抗菌卤胺高分子并将其应用于抗菌聚丙烯腈纳米纤维膜的制备,将海因(DMH)合成一种含有双键的海因单体3-(4'-乙烯苄基)-5,5-二甲基海因 (VBDMH),然后将VBDMH与甲基丙烯酸甲酯(MMA)通过聚合反应合成一种抗菌型卤胺高分子前驱体,并将其与聚丙烯腈进行共混,通过静电纺丝技术制备抗菌聚丙烯腈纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振仪以及元素分析仪等对卤胺高分子前驱体以及抗菌聚丙烯腈纳米纤维膜进行表征与分析。结果表明:通过乳液聚合获得的卤胺高分子前驱体直径分布均匀,离散度低;抗菌聚丙烯腈纳米纤维膜可在30 min内使大肠杆菌和金黄色葡萄球菌失活,相对于原膜抗菌性提高20%~50%。     

聚丙烯腈/硝酸钠纳米纤维膜的制备及其压电性能

为提高聚丙烯腈(PAN)纤维膜的压电性能,将硝酸钠(NaNO₃)掺杂到PAN中,利用静电纺丝技术制备了PAN/NaNO₃纳米纤维膜。探究了NaNO₃用量以及纺丝速度对静电纺PAN纤维膜压电性能的影响。通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪、驻极体非织造压电性能测试系统以及压电测试仪对PAN/NaNO₃纤维膜的表面形貌、构象和压电性能进行表征与测试。结果表明:将NaNO₃掺杂到PAN中会导致纤维膜的平面锯齿构象含量增加,晶面间距减小,进而影响PAN纤维膜的压电性能;当NaNO₃质量分数为0.9%、纺丝速度为1 000 mm/s时,纤维膜的压电性能明显提高,此时PAN/NaNO₃纤维膜中平面锯齿构象含量最多,晶面间距最小,与未掺杂NaNO₃的PAN纤维膜相比,此PAN纤维膜压电电压和电流分别提高了40%和174.53%。     

双疏型预氧化聚丙烯腈纳米纤维膜制备及性能

以聚丙烯腈(PAN)为成膜聚合物,采用静电纺丝技术制备PAN纳米纤维膜。通过溶胶凝胶法将纳米二氧化硅(SiO₂)粒子(SiNPs)原位生长在PAN纳米纤维膜表面,后对所得PAN纳米纤维膜进行高温预氧化处理,得到预氧化PAN(O-PAN)纳米纤维膜。利用三甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)硅烷(17-FAS)对纳米纤维膜进行表面处理,得到双疏型O-PAN纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)等表征纳米纤维膜的微观结构形貌和表面性能。结果表明：PAN纳米纤维膜经碱处理后,表面生成大量—OH,SiNPs成功地原位生长在纤维表面,SiNPs的数量和粒径大小随着氢氧化钠(NaOH)浓度的升高和正硅酸乙酯(TEOS)浸泡时间的延长而增加,同时使得纤维膜表面粗糙度增大。所得双疏型O-PAN纳米纤维膜对水、乙二醇和煤油的静态接触角分别高达151.4°、150.2°和134.2°。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维复合滤材的制备及其气液过滤性能

为探究纳米纤维物性参数对复合滤材气液过滤性能的影响,利用静电纺丝方法在普通玻璃纤维滤材上制备了聚丙烯腈(PAN)纳米纤维层,以3层堆叠方式得到不同纳米纤维层面密度和纤维直径的复合滤材。在相同实验操作条件下,以癸二酸二辛酯(DEHS)为实验介质,通过滤材气液过滤性能实验装置分析了不同复合滤材的过滤效率、压降和品质因子。结果表明：复合滤材的稳态过滤效率和压降均随着纳米纤维层面密度的增大而增加,但稳态品质因子呈现先增加后降低的趋势,且在面密度为0.4 g/m2时达到最大值;在面密度相等的条件下,纳米纤维直径由706.5 nm降低到520.1 nm,滤材的稳态过滤效率和品质因子均随着纳米纤维直径降低而逐渐增加,表明在复合滤材中宜选用纤维直径较小的纳米纤维层。     

静电纺丝:聚丙烯腈炭化制备碳纳米纤维

用静电纺丝的方法制得聚丙烯腈纳米纤维,并在250℃下预氧化,850℃下炭化,得到碳纳米纤维.用扫描电镜观察了静电纺纳米纤维、预氧化后的纳米纤维和炭化后的纳米纤维表面形态结构的变化,采用X射线衍射和红外光谱法分析了原料聚丙烯腈粉末、静电纺纳米纤维、预氧化后的纳米纤维和炭化后的纳米纤维内部结构的变化.     

聚丙烯腈纳米纤维长丝的制备及热处理对其性能的影响

通过设计并自组装的动态水浴静电纺丝装置,成功收集到连续的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维长丝,并对其进行干热处理和湿热拉伸处理。采用环境扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）等手段对不同工艺条件下制备的PAN纳米纤维长丝特性进行表征分析,得到最佳工艺条件及热处理对PAN纤维特征及其结晶度的影响规律。结果表明：纤维平均直径随着PAN质量百分数的增加而增大,随着纺丝电压升高而减小;热处理可以使纤维致密化,其强度也得到提高。     

静电纺聚丙烯腈纳米纤维毡的炭化

用静电纺丝的方法制得聚丙烯腈纳米纤维,并在250℃预氧化,850℃炭化,得到碳纳米纤维。对静电纺纳米纤维、预氧化后纳米纤维和炭化后纳米纤维的表面形态结构用扫描电镜进行分析,并比较其强伸、导电性能,发现碳纳米纤维的导电性能大大增强。原料聚丙烯腈粉末、静电纺纳米纤维、预氧化后纳米纤维和炭化后纳米纤维的内部结构变化采用X射线衍射和红外光谱法进行分析。     

聚丙烯腈/聚氨酯透明膜的制备及其性能

为改善静电纺聚丙烯腈/聚氨酯(PAN/PU)纳米纤维透明膜的力学性能,在静电纺丝过程中采用旋转滚筒作为接收装置,并经热处理的方法制备取向性PAN纳米纤维增强PU基(PANNFs/PU)透明多孔膜。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、多功能拉伸仪表征纤维膜的形态结构和力学性能,并讨论了不同纺丝转速对PANNFs/PU膜力学性能的影响。结果表明:随着接收滚筒转速的提高,PAN/PU多孔膜中纤维沿着滚筒旋转方向排列的趋势越来越明显;当滚筒转速为1 500 r/min时,PAN/PU多孔膜沿滚筒旋转方向断裂应力为103.3 MPa;当PANNFs-PU透明膜沿滚筒旋转方向的断裂应力达到306.8 MPa,垂直滚筒旋转方向的断裂应变达到163.1%,PANNFs/PU透明膜的力学性能相比于PAN/PU多孔膜显著提高。     

聚丙烯腈纳米纤维束的预氧化过程

为给高性能碳纳米纤维的预氧化制备过程提供数据参考,通过多针静电纺的方法制备具有高取向的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维束。通过研究纳米纤维结构,探讨了预氧化温度及时间对纳米纤维的结构和性能的影响。结果表明：整个纺丝过程可以持续5h以上,纳米纤维的直径在218nm左右,同时其沿纤维束轴向的取向度达到76.52%。纳米纤维的横截面成典型的外层致密内层松软的皮芯结构。随预氧化温度或者时间的增加,脱氢、环化以及氧化反应程度提高;随温度的提高,纳米纤维的结晶度先增加后减小,其最大结晶度达到54.57%。红外光谱、X射线衍射曲线以及芳构化指数表明：预氧化温度在260℃到280℃、时间1~2h之间较为合适。     

静电纺聚丙烯腈/线性酚醛树脂碳纳米纤维电极的制备及其性能

为研究炭化温度对碳纳米纤维电极性能的影响,采用静电纺丝法制备了聚丙烯腈/线性酚醛树脂(PAN/PF)纳米纤维,然后经不同温度炭化处理得到不同结构与性能的碳纳米纤维,并制备成电极材料.对碳纳米纤维的表面形貌、比表面积、孔结构、石墨化程度和元素含量,以及碳纳米纤维电极的电化学性能进行测试与表征.结果表明:PAN/PF碳纳米...     

聚丙烯腈抗菌复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为研究分析不同抗菌剂对聚丙烯腈(PAN)抗菌纳米纤维的影响,进一步开发功能性纳米纤维纺织品,通过静电纺丝方法制备PAN/三氯生(TCS)、PAN/TiO₂抗菌复合纳米纤维膜,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对纳米纤维膜的微观结构和性能进行表征。结果表明:相对于纯 PAN纳米纤维膜,PAN/TCS 和PAN/TiO₂抗菌纳米纤维膜的纤维直径减少了39% ~ 71%,拉伸强度增加了12% ~ 88%; PAN/TCS 复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈都大于1 mm;由于TiO₂为非溶出型菌剂,PAN/TiO₂复合纳米纤维未发现抑菌圈;PAN/TCS 和PAN/TiO₂纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了91.98%以上,且抑菌率随着TCS和TiO₂质量分数的增加而增加。     

静电纺胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜的制备及其性能

为改善胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜在液态环境下的结构稳定性,利用静电纺丝技术制备胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜,并用不同浓度的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺对其进行交联改性,对其在液态环境下的溶胀性能、干湿态力学性能、溶血及凝血性能进行测试与分析。结果表明:经交联改性后,胶原/聚环氧乙烷纳米纤维膜在液态环境下浸泡7 d后仍可保持良好的纳米纤维形貌,纤维的溶胀率低于180%,力学性能得到明显改善;交联改性后的纤维膜溶血率均远低于2%,不会对红细胞造成破坏,且凝血性能得到明显改善,凝血指数由未交联的48%降低至20%以下。     

含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜复合织物的制备及其防水透湿性能

为获得良好防水性能且保持服装穿着的舒适性,通过构建具有低表面能和粗糙表面于一体的含氟聚氨酯/聚氨酯纳米纤维膜,以涤/棉斜纹机织物作为静电纺丝接收基布,制备了一种新型防水透湿织物。探讨了含氟聚氨酯疏水剂的质量分数对纳米纤维结构及复合织物的防水透湿和力学性能的影响。结果表明,当含氟聚氨酯疏水剂质量分数为100%时,复合织物性能最佳,其静态接触角为141°,透湿率达到3 958 g/(m2·24 h),,沾水等级为5级透气率达到34.06 mm/s。力学性能测试结果表明,复合织物的力学性能随疏水剂质量分数的提高而逐渐增强,当FPU质量分数为1.00%时,顶破强力、撕裂强力和拉伸强力分别增加了5.93%、30.79%和5.48%。