聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维的制备及形貌研究

利用静电纺丝技术制备聚乙烯醇（PVA）纳米纤维材料,通过正交试验调节制备过程中纺丝电压、纺丝距离和纺丝溶液浓度等工艺参数,探究其对PVA纳米纤维直径大小、直径分布以及纤维形貌的影响。结果表明,影响纳米纤维形貌的主要因素排序是纺丝溶液浓度＞纺丝距离＞纺丝电压,并确定最优水平组合为纺丝电压为20 kV,PVA纺丝溶液浓度为6 %(质量分数,下同),纺丝距离为12 cm。     

静电纺抗紫外PVA/芦丁纳米纤维膜的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料,以芦丁为改性剂,将PVA与芦丁共混于去离子水中,通过静电纺丝制备抗紫外PVA/芦丁纳米纤维膜,并对其性能进行表征。结果表明:静电纺丝工艺条件为电压20 k V,纺丝速度0.5 m L/h,接收距离10 cm,温度30℃;加入少量芦丁,对PVA静电纺丝成纤性无影响,但纤维直径增大,直径均匀性变差;纤维中PVA与芦丁之间存在氢键;相对PVA,芦丁质量分数为4.76%时,PVA/芦丁纳米纤维膜的纤维平均直径为302 nm,抗紫外系数大于40,具有良好的抗紫外性能。     

小麦蛋白/聚乙烯醇复合纳米纤维的制备及其表征

以小麦蛋白、聚乙烯醇(PVA)为原料,采用静电纺丝法制备小麦蛋白/PVA共混复合纳米纤维,重点研究纺丝液质量分数、电压、接收距离对纤维形态的影响,利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射光谱对纤维的形态与结构进行表征。结果表明:在纺丝液质量分数10%、小麦蛋白与PVA质量比8∶2、电压12 kV、接收距离10 cm的条件下,可以制备平均直径为280 nm左右的均一、表面光滑的纳米纤维。小麦蛋白与PVA复合后,分子间以氢键结合。     

静电纺丝法纺制聚乳酸纳米纤维无纺毡

采用静电纺丝法制备了生物降解聚乳酸(PLLA)纳米纤维无纺毡。分析了纺丝液浓度、电压、接收距离、挤出速度等因素对纤维形态的影响。结果表明:纺丝液的浓度和挤出速度对纤维直径的影响较为明显,溶液挤出速度增大,所得纤维微孔含量及尺寸也增大;适当的电压和接收距离有利于收集无液滴纤维;随着纤维直径的减小,无纺毡的孔径呈减小趋势。在PLLA质量分数为5．7％、挤出速度0．8 mL／h、接受距离 15．5 cm、电压8 kV的静电纺丝条件下,可制备纤维直径为200-400 nm的PLLA纳米纤维无纺毡。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇-纤维素纳米纤维膜

以废旧涤棉混纺面料为原料,采用化学法对含棉成分进行溶解回收,将得到的纤维素粉末与聚乙烯醇(PVA)、Na Cl配成纺丝液,通过静电纺丝法制备出PVA-纤维素纳米纤维膜。对所纺纤维进行电镜观察,分析静电压、纤维素与PVA质量比、纺丝液中溶质质量分数对纺丝效果的影响。结果表明:随着电压增大,纤维直径先下降后上升;随着纤维素含量的增加,纤维直径逐渐变小;随着溶液浓度的升高,纤维直径逐渐变大。     

仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯超疏水膜的构建及性能研究

通过静电纺丝技术制备了一种仿生水稻叶各向异性聚偏氟乙烯(PVDF)超疏水膜,研究了纺丝液配比、纺丝条件对聚偏氟乙烯纳米纤维膜的形貌、疏水性以及纤维取向的影响。结果表明,最优纺丝液溶剂配比为DMF/丙酮=5∶5,PVDF质量分数为22%。最优纺丝参数为：电压12 kV,纺丝液推注速度0.05 mm/min,滚筒接收转速2 200 r/min,接收距离15 cm。制备出的聚偏氟乙烯纳米纤维膜具有优异的疏水性和各向异性,其与水的接触角为149.5°。同时,膜的断后伸长率为94.90%,抗拉强度16 MPa。为超疏水膜及表面制备提供了一种新的可行方法。     

工艺参数对静电纺PPESK微纳米纤维膜性能的影响

通过溶液静电纺丝法制备了聚芳醚砜酮(PPESK)微纳米纤维膜,借助于扫描电子显微镜和拉伸试验机分别对纤维膜的形貌和力学性能进行了表征,用正交试验对微纳米纤维膜的制备工艺参数进行了优化。结果表明,在给定条件下,对纤维直径影响由大到小的工艺参数依次为:溶液浓度给料速度纺丝电压。纤维直径最小的工艺条件为:溶液浓度19%,纺丝电压10 k V,给料速度为0.04 mm/min。对纤维膜拉伸强度影响由大到小的工艺参数依次为:给料速度纺丝电压溶液浓度。纤维拉伸强度最大的工艺条件为:溶液浓度24%,纺丝电压14 k V,给料速度0.04 mm/min。     

静电纺丝工艺对二醋酸纤维素纳米纤维形貌及直径的影响

以质量比为2∶1的丙酮/N,N-二甲基乙酰胺混合溶液为溶剂配制二醋酸纤维素(CA)溶液,采用静电纺丝制备CA纳米纤维,探讨了CA浓度、纺丝电压、接收距离和溶液推进速度等工艺条件对CA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:CA纳米纤维的直径随CA浓度增加而增大,随纺丝电压增大而减小;适当的接收距离和溶液推进速度可以获得直径较小且分布均匀的纤维;当CA质量分数为11%、纺丝电压为30 k V、接收距离为15 cm、溶液推进速度为0.010 m L/min时,纺丝效果好,纤维平均直径约130 nm,且直径分布较均匀。     

电极丝静电纺制备聚酰胺纳米纤维膜

利用无针头电极丝式静电纺丝机制备聚酰胺(PA6)纳米纤维膜材料。研究了静电纺工艺条件对PA6纳米纤维膜形貌及直径的影响,探讨了纤维膜力学性能与直径的关系。结果表明,电极丝静电纺丝装置能高效制备光滑、连续、均匀的纳米纤维膜;纤维直径与纺丝液质量分数呈正比关系,质量分数在12%左右时静电纺丝效果最好;当电压为70 k V时,纤维直径最小且分布较集中;接收距离的增加改善纤维直径的均匀性;直径的减小提高膜断裂强度的同时也降低伸长率。     

丝素蛋白-聚乙烯醇共混改性电纺膜的制备

采用静电纺丝技术,以特殊设计的金属丝螺旋盘绕滚筒作为接收装置,制备了具有一定取向的丝素蛋白(SF)-聚乙烯醇(PVA)共混纳米纤维材料。利用扫描电子显微镜(SEM)对纤维形貌进行观察,并通过Image-Pro Plus软件对纤维细度进行测试,探讨了SF与PVA的配比以及纺丝电压、接收距离等静电纺丝参数对所得纳米纤维形貌、细度及其分布的影响。结果表明:将质量浓度为25 kg/L的SF与质量分数为8%的PVA以质量比15∶3.2共混,并采用20 kV的纺丝电压和13 cm的接收距离静电纺时,所得纳米纤维的平均直径约为238 nm,且直径分布较为均匀。采用该法制得的纳米纤维材料具有一定的纤维取向,有利于细胞生长,可应用于生物医药领域。     

磁场辅助静电纺PAN纳米纤维有序度的研究

采用磁场辅助静电纺丝法制备了有序聚丙烯腈(PAN)纳米纤维,分析了PAN/二甲基甲酰胺(DMF)溶液浓度、纺丝电压、注射速度、磁铁间距和溶剂DMF及DMF与二甲基亚砜(DMSO)混合溶剂等因素对PAN纤维有序度的影响。结果表明:随着PAN/DMF溶液中PAN浓度增大,PAN纤维有序度逐渐增大;注射速度对纤维有序度影响不明显;随着纺丝电压和磁铁间距增大,PAN纤维有序度先增大后减小;DMSO的加入,使溶液可纺性降低,不利于纤维有序排列;对于PAN/DMF溶液体系,适宜的磁场辅助静电纺丝的工艺参数为PAN质量分数12%,纺丝距离12 cm,电压14 k V,注射速度0.5 m L/h,磁铁间距2.5 cm,纺丝得到的PAN纳米纤维的有序度为92%。     

钢丝毛刷辊式静电纺PVA纳米纤维

设计了一种批量制备连续纤维的钢丝毛刷辊静电纺丝装置,研究了固定距离时溶液浓度及电压对毛刷PVA溶液静电纺丝产量的影响。考察了不同浓度PVA在不同纺丝距离、纺丝电压、毛刷转速下的纤维直径分布与纤维形貌。借助扫描电镜对制得的纳米纤维形貌进行观察,并应用Nano Measurer软件对纤维的直径及其分布进行了测量统计。综合考察结果,得出最佳的纺丝溶液浓度为12%,接收板距离为10 cm,电压为40 k V。     

聚乙烯醇纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝方法制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维,探讨了工艺参数对纳米纤维形貌的影响,并对PVA纳米纤维膜进行热处理,研究了热处理时间与温度对纳米纤维膜力学性能的影响。研究表明:PVA质量分数在6%~10%区间内变化时,可得到直径分布较为均匀的纳米纤维;在其它条件相同时,随纺丝电压的升高,PVA纳米纤维的不匀增大;接收距离的改变对PVA纳米纤维的直径变化影响不大;随PVA质量分数的增加,纳米纤维膜的断裂强度和断裂伸长率逐渐增大;在热处理时间相同时,PVA纳米纤维膜的断裂强度随温度的升高而增大;处理温度相同时,随处理时间的延长,PVA纳米纤维膜的断裂强度变化不大。     

工艺参数对PLA/CA复合纳米纤维形貌与直径的影响

为探究工艺参数对聚乳酸(PLA)/乙酸纤维素(CA)复合纳米纤维膜的影响,通过改变溶液质量分数、PLA与CA质量比、纺丝电压、供液速度、收集距离和辊筒转速等工艺参数,优化试验条件,确定最佳工艺参数。采用场发射扫描电镜观察复合纳米纤维膜的形貌,并使用Nano Measurer 1.2软件对纤维直径分布情况进行分析统计。结果表明,在PLA质量分数为12%、PLA与CA质量比为8∶2、纺丝电压为18 k V、注射泵供液速度为0.6 mL/h、收集距离为18 cm、辊筒转速为600 r/min的条件下,制备的PLA/CA纳米纤维形貌良好、分布均匀,平均直径为310.8 nm。     

含纳米铝粉的纳米NC纤维的制备

为了克服纳米铝粉在推进剂使用过程中分散不均匀的问题,采用静电纺丝技术制备了材料表面光滑、直径均匀、且纳米铝粉分散均匀的纳米NC纤维.用扫描电镜研究了含水率、溶液浓度、电压和挤出速率对纤维形态和直径的影响,得到静电纺丝最佳工艺条件:含水率为10%～15%,NC纺丝液质量分数5%～10%,电压25～30kV,挤出速率0.5...     

基于气流雾化静电纺纳米纤维的制备及其空气过滤性能

为克服传统单针头静电纺丝生产效率低的问题,在现有气流辅助静电纺丝的基础上设计一种基于气流雾化静电纺丝装置。以聚丙烯腈(PAN)溶液为纺丝液,采用自主设计的气流雾化静电纺丝装置制备纳米纤维膜,分析了其成形原理和过程以及气流压力、纺丝电压对成形纤维形态和直径的影响,并测试其空气过滤性能。结果表明:当纺丝液的质量分数为12%,纺丝气压为0.2 MPa,纺丝电压为30 kV时,纤维的平均直径均为200 nm左右,产量达5 g/h,其过滤效率高达97.5%,气流雾化静电纺丝为纳米纤维批量化制备提供了新途径。     

静电纺间位芳纶纳米纤维的制备工艺参数

通过静电纺丝方法,将氯化锂/N,N–二甲基乙酰胺(Li Cl/DMAc)溶解间位芳纶(PMIA)制备了PMIA纳米纤维,探索了溶液浓度、接收距离、纺丝电压及接收速度等工艺参数对纤维形貌及其直径分布的影响。通过扫描电子显微镜观察了PMIA纳米纤维形貌及应用Image-J软件测量统计了PMIA纤维直径。结果表明,溶液浓度为8%~10%、纺丝电压为16~18 k V、接收距离为15~20 cm,接收速度60~80 r/min的范围内,间位芳纶纳米纤维成型良好,直径分布范围为100~120 nm;PMIA纳米纤维直径随着溶液浓度的减小、静电电压的增加而减小,随着接收速度的增加纤维取向增加。     

静电纺丝工艺对聚乳酸纳米纤维形貌及直径的影响

以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂配制聚乳酸(PLA)溶液,采用静电纺制备PLA纳米纤维,探讨PLA溶液浓度、纺丝电压、接收距离对PLA纳米纤维形貌、直径及其分布的影响。结果表明:当PLA溶液浓度为10%、纺丝电压为24kV、接收距离为20cm时,纺丝效果好,纤维平均直径约91nm,且直径分布较均匀。     

静电纺PCL纤维形态与热性能的研究

利用静电纺丝法制备了超细聚ε-己内酯(PCL)纤维;借助扫描电镜仪和差示扫描量热仪表征了PCL纤维的形态与热性能;研究了电纺过程中溶液浓度、电压、接收距离和纺丝速度对纤维形态的影响。结果表明:当纺丝电压为10 kV,接收距离为15 cm,纺丝速度为2 mL/min时,纺丝液中PCL质量分数为6%~12%能获得连续无串珠的纤维;纺丝电压为8~12 kV,电纺过程稳定;接收距离对纤维的直径和形貌无明显影响;与流延成型的PCL膜相比,电纺PCL纤维具有较低的结晶度。     

静电纺丝法制备聚碳酸酯基聚氨酯纳米纤维的研究

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)为混合溶剂配制聚碳酸酯基热塑性聚氨酯(PU)纺丝溶液,通过静电纺丝法制备PU纳米纤维。重点研究了纺丝溶液浓度、混合溶剂中DMF和THF的体积比、纺丝电压和纺丝溶液流速对PU纳米纤维形态、直径及其分散性的影响。结果发现,纺丝液浓度为12%,混合溶剂中DMF与THF体积比为1∶1,纺丝电压为10 kV,纺丝溶液流速为0. 8 m L/h时,通过静电纺丝法制得的PU纳米纤维粗细均匀,表面光滑,纤维之间无粘连现象,形成的纳米纤维膜空隙率高。