海藻/角蛋白复合纤维的制备与表征

以鸡毛为原料通过酸碱法和氧化法结合提取羽毛角蛋白(FK),再将角蛋白与海藻酸钠(SA)混合制备SA/FK复合溶液,经纺丝成型制备出SA/FK复合纤维,用FT-IR、XRD、SEM等方法对纤维中分子间作用力以及纤维的力学性能和表面形貌进行了表征。结果表明,溶液黏度随pH升高而降低;SA/FK复合纤维中分子间氢键作用随pH升高而下降;凝固浴质量分数为5%时,SA/FK复合纤维断裂强度最高,为1.96 cN/dtex;纤维表面具有数目较多且分布不均的沟槽结构,此结构有利于提高纤维的吸湿性和透气性。     

壳聚糖/明胶复合纤维的制备与性能

将可以完全降解的生物质材料壳聚糖(CS)与明胶(GA)进行共混,制备CS/GA复合溶液,对复合溶液的表观黏度进行了测试。通过湿法纺丝制备CS/GA复合纤维,研究了复合纤维的基本性能。在共混体系中,壳聚糖分子与明胶分子之间的相互作用,使得复合溶液以及复合纤维的性能相比较纯壳聚糖有了明显改变。实验结果表明,CS/GA复合溶液的表观黏度与GA含量有关,GA逐渐增加时,复合溶液的表观黏度出现先增后减的趋势。CS/GA复合纤维的力学性能相比纯CS纤维有显著提升,当GA的质量分数为15%时,CS/GA复合纤维的力学断裂强度达到3.58 cN/dtex。扫描电镜观察CS/GA复合纤维表面光滑。     

静电纺丝制备海藻酸钠/聚丙烯酰胺/聚环氧乙烷双网络复合纤维及其表征

以丙烯酰胺为网络单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,一步法制备聚丙烯酰胺(PAM)/海藻酸钠(SA)溶液,将制备的互穿网络溶液与聚环氧乙烷(PEO)溶液等体积混合,采用静电纺丝方法制备了SA/PAM/PEO双网络复合纤维膜,并用扫描电镜、红外光谱和热重分析等测试手段对纤维进行表征。通过正交试验得出最佳工艺参数:SA、PEO质量分数都为3%,网络单体占SA的质量分数为30%,交联剂占SA和网络单体的质量分数为8%。结果表明,PAM与SA的混合属于物理混合;随着共价交联网络含量的增大,纤维表面变得更加粗糙;PAM会降低海藻酸钙纤维的热降解性。     

PVDF/BaTiO3复合纳米纤维滤膜的制备及性能

为了制备高效低阻的纳米纤维空气过滤膜,采用静电纺丝技术,以钛酸钡(BaTiO_3)作为驻极体,制备了不同质量分数、不同纺丝时间的PVDF/BaTiO_3复合驻极纳米纤维膜,并对其微观结构、表面化学结构、透气性能、透湿性能、过滤性能进行了研究分析。结果发现:当BaTiO_3的质量分数为0.8%、纺丝时间为40 min时,制备的PVDF/BaTiO_3复合纳米纤维滤膜性能达到最优,此时纳米纤维滤膜的透气率最大达369 mm/s,透湿量最大达4 672.79 g/(m~2·d),过滤效率为76.8%,阻力压降为11.76 Pa,品质因子最大值达0.124 2。     

海藻酸钠/聚乙烯醇/羟基磷灰石复合纤维制备工艺及其性能

以溶液纺丝法制备了海藻酸钠/聚乙烯醇/羟基磷灰石复合纤维,采用正交试验法和单因素分析法对复合纤维制备工艺与断裂强度和镉离子吸附量的关系进行研究。结果表明,SA与PVA质量分数为6%、SA与PVA质量比为4∶1、凝固浴CaCl2质量分数为2%、凝固浴温度为60℃、纺丝头牵伸比为2倍时纤维的吸附量最大。随着羟基磷灰石含量的增加,复合纤维对镉离子吸附量大幅度提高。     

电子纺丝制备聚氧化乙烯纳米纤维

通过电子纺丝技术成功制备了分子量为9×105的聚氧化乙烯纳米纤维,并讨论了纺丝液的浓度范围,分析了纺丝条件对制备纳米纤维的影响,探讨了不同剪切粘度的聚氧化乙烯溶液制备的纳米纤维的差异和形成原因。随着聚氧化乙烯溶液零剪切粘度的增加,制备的纳米纤维直径逐渐变细而且表面也较平滑。其中,分子量为9×105的零剪切粘度为30 Pa.s的8 wt%的聚氧化乙烯溶液用电子纺丝技术制备的纳米纤维直径最小,分布在120~160nm,表面平滑。     

三元磺化改性聚丙烯酰胺的制备与性能评价

以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)为单体,采用氧化还原-水溶性偶氮复合引发体系制备AM/AMPS/DMAEMA三元磺化共聚物。利用FT-IR与核磁氢谱(1 H NMR)对共聚物进行结构表征,进行耐温抗盐性能、抗老化性能、溶解性能与抗剪切性能评价。结果表明:AMPS、DMAEMA的引入能显著改善丙烯酰胺类聚合物的耐温抗盐性能,合成的三元磺化共聚物在80℃、矿化度2%(质量分数)的盐溶液下放置90d后,其溶液的表观黏度仍能达到11.9mPa·s,相同条件下工业用部分水解聚丙烯酰胺(3 500万)溶液表观黏度仅为0.9mPa·s,表现出更好的抗老化性。     

静电纺 LA-SA/PAN 复合纤维的形貌分析

通过静电纺丝的方法制备以月桂酸和硬脂酸二元低共熔物(LA-SA)为固-液相变材料,聚丙烯腈(PAN)为基体的超细纤维。研究最佳静电纺PAN纤维的纺丝工艺参数,纺丝溶液中不同LA-SA含量对复合纤维的形貌结构影响。确定最佳静电纺PAN纳米纤维的工艺参数(纺丝电压15KV,接收距离20cm,纺丝液流速1ml/h)。SEM观察表明:随LA-SA含量的增加,复合纤维的平均直径逐渐增大;当复合纤维中LA-SA含量较高时,纤维表面变得不光滑,并呈现褶皱的形貌特征。     

静电纺丝法制备聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈／细菌纤维素复合纳米纤维．研究了溶液浓度、细菌纤维素含量对复合纳米纤维成形及吸水性能的影响．研究结果表明：随着溶液浓度的增加,静电纺丝产物由珠状结构纤维逐渐成为平滑纤维,上工平均纤维直径逐渐增大;随着细菌纤维素含量的增加,共混纺丝溶液的黏度增加,得到的复合纳米纤维直径也增加,同时其吸水性也有较大的提高．     

PVDF纳米纤维膜的制备及其油水分离性能

针对静电纺丝纳米纤维膜孔径偏大的问题,以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜聚合物,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮为混合溶剂制得纺丝液,采用静电纺丝技术制备PVDF纳米纤维膜,并研究聚合物浓度对纳米纤维膜孔结构及油水分离性能的影响。结果表明：增大纺丝液浓度会明显提高PVDF纳米纤维直径,使得纳米纤维直径分布变窄;当PVDF质量分数为14%时,所得PVDF纳米纤维膜具有较好的表面形貌和拉伸强度;油水分离结果表明,重油体系(二氯甲烷+水)通量最大达2 900.86 L/(m²·h),分离效率高达99.5%,高粘附油体系(玉米油+水)通量最小为32.98 L/(m²·h),分离效率仅有91.7%。在进一步的油包水乳液分离过程中,PVDF纳米纤维膜(M-3)具有的油水分离通量为7.9 L/(m²·h),分离效率高达97.6%。     

接枝丙烯酰胺共聚物-表面活性剂的溶液行为

将大单体4-乙烯苄基辛烷基酚聚氧乙烯(18)醚、丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠共聚合成接枝丙烯酰胺共聚物(branched acrylamide-based copolymer,PAE),然后将具有表面活性的PAE分别与4种表面活性剂复合,获得二元复合驱油体系.研究各表面活性剂对这些二元复合驱油体系的表观黏度和表面张力的影响,与油田常用的部分水解聚丙烯酰胺-表面活性剂二元复合驱油体系相比,这些体系可提高驱油剂的增黏性和表面活性,改善驱油过程中的色谱分离效应.在阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)、阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)和非离子表面活性剂(聚氧乙烯(20)山梨醇酐单硬脂酸酯)中,微量SDBS对聚合物体系溶液黏度提高幅度最大,且能明显降低体系的表面张力,当SDBS浓度为0.6 mmol/L时,PAE二元复合驱油体系(含5.0 g/L Na Cl,1.2 g/L PAE)的表观黏度可从243 m Pa·s上升到732 m Pa·s.     

聚乙烯醇/碳量子点复合荧光纤维的制备及检测性能

以食品源宁夏红枸杞作为碳源,水热反应法制备具有荧光响应的碳量子点(CQDs),将其与聚乙烯醇(PVA)共混进行湿法纺丝,制备了PVA/CQDs复合荧光纤维.研究了反应时间、反应温度、宁夏红枸杞质量分数对CQDs质量浓度及荧光性能的影响,以及PVA/CQDs纺丝溶液流变性能,并通过电子单纱强力仪、扫描电镜、荧光光谱仪、热失重分析仪对PVA/CQDs复合荧光纤维的性能进行了表征.研究表明,CQDs的引入使得复合纤维抗拉强度降低,40℃为最佳牵伸温度,在牵伸倍率为5时性能达到最优,断裂强度为1.19 cN/dtex,断裂伸长率为77.84％.Cu2+对PVA/CQDs复合纤维有荧光淬灭作用,能够在30 s内完全淬灭,且复合纤维表面形貌会产生明显凹陷.复合荧光纤维可用于Cu2+检测.     

离心纺丝法制备PTFE/PVA复合微/纳米纤维膜

以聚四氟乙烯(PTFE)乳液和聚乙烯醇(PVA)为原料,用离心纺丝法制备出PTFE/PVA复合纤维膜前驱体,再通过高温烧结成形,制得一系列PTFE/PVA复合微/纳米纤维膜。研究了共混纺丝液中PVA的质量分数对纺丝效果的影响以及烧结温度、烧结时间的变化对复合纤维膜的结构和性能的影响,对纤维膜的微观形貌和结构进行了表征,并测试了纤维膜的水接触角、孔径、力学性能。结果表明:当纺丝液中PVA的质量分数为7%时,离心纺丝制得的纤维膜形态最好,粗细较为均匀,且直径分布范围较窄;经过高温烧结,复合纤维膜表面粗糙度均提高,疏水性增强,平均孔径和力学性能随着处理温度和处理时间的变化而波动;当烧结温度为370℃,烧结时间为20 min时,所得膜拉伸强度较高,且断裂伸长率也保持了相对较高的水平。     

PA6/PVA复合纳米纤维的制备及性能研究

采用静电纺丝法制备了PA6/PVA复合纳米纤维.分析了不同质量比的PA6/PVA共混纺丝溶液的粘度、电导率、表面张力,并探讨其静电纺丝效果.采用扫描电镜、红外光谱、表面张力仪等对纳米纤维膜的形貌结构、成分相容性及亲水性能进行表征.结果表明,在纺丝电压为19kV、纺丝距离为20cm、丝液流量为0.2mL/h的条件下,共混溶液质量比为12%∶4%时的静电纺丝所得纤维具有良好的形貌,复合纳米纤维中PA6与PVA具有良好的相容性,并有效地克服了纯纺PVA纳米纤维在水溶液中出现的过度溶胀问题.     

海藻/磷虾蛋白双组分纤维的结构与性能

通过湿法纺丝技术制备了海藻/磷虾蛋白复合纤维(SA/AKP),并通过FT-IR、SEM、POM对其化学结构和微观形态结构进行表征,测试了复合纤维在成形过程中的溶胀性能和成品纤维的力学性能。结果表明,磷虾蛋白(AKP)能较好地分散在海藻酸钠(SA)基质中,SA/AKP复合纤维的截面呈圆形和椭圆形形貌,纤维的表面存在粗糙的沟槽结构;复合纤维的溶胀性能随着基质中蛋白质含量的增加而增加,当AKP加入量为30%时,溶胀度达356.3%;纤维的最高断裂强度为2.32cN/dtex,最大断裂伸长率为16.14%。     

聚氨酯对聚偏氟乙烯纤维的影响

研究新型纤维的制备方法及其阻燃机械性能分析。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂配置聚偏氟乙烯(PVDF)以及聚氨酯(PU)纺丝溶液,根据不同配比混合成均匀的PVDF/PU纺丝液,经过小批量湿法纺丝机纺出纤维并研究其性能。通过扫描电子显微镜和傅里叶红外分析光谱表征分析纤维的表观形态和内部结构;通过X射线衍射分析其衍射图谱分析分子结构;通过锥形量热仪及极限氧指数测试仪表征其燃烧性能。结果表明:复合纤维的极限氧指数随着聚氨酯的加入而减少,但断裂强力和断裂伸长率有所增加。此研究对新型复合纤维的开发具有重要意义。     

海藻酸聚乙二醇酯的制备及其纺丝性能

以1-乙基-3-[3-(二甲基氨基)丙基]-碳化二亚胺盐酸盐(EDC-HCl)为偶联剂,N,N-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在海藻酸(SA)分子链上接枝聚乙二醇(PEG)。红外光谱分析表明,PEG已经成功接枝到海藻酸分子链上,合成了海藻酸聚乙二醇酯(SAg-PEG)。以SA-g-PEG为原料,以水为溶剂,以氯化钙为凝固剂,采用湿法纺丝制备了海藻酸酯纤维,采用单因素分析法对海藻酸纤维的力学性能和形态进行研究,结果表明,海藻酸聚乙二醇酯在纺丝液质量分数3%、凝固浴质量分数5%、挤出速率27s-1、牵伸倍数为2倍的工艺条件下,纤维的力学性能达到1.8cN/dtex。     

离心纺丝制备TiO_2/PVDF微纳米复合纤维及其染料降解性能

为了降解印染废水中的染料,将二氧化钛(TiO_2)与聚偏氟乙烯(PVDF)添加至N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶液中制备纺丝液,通过离心纺制备具有光催化降解性能的TiO_2/PVDF纤维。利用场发射扫描电镜(FESEM)观察纤维的表面形态,采用光化学反应仪测试复合纤维光催化降解染料性能,运用紫外可见分光光度计分析染料的降解情况。研究结果表明:复合纤维表面TiO_2的负载量随TiO_2质量浓度的增大而增大;当纺丝液中TiO_2与PVDF的质量浓度百分比为6∶10时,离心纺纺制出的TiO_2/PVDF复合纤维对染液的脱色率最高,对亚甲基蓝、罗丹明B、酸性黑10B都具有良好的降解效果,同时该复合纤维具有良好的可重复使用性。     

静电纺制备CS/PVP纳米纤维膜纺丝工艺的研究

为研究静电纺丝工艺对CS/PVP纳米纤维膜纤维形貌和直径的影响,以甲酸为溶剂配制质量分数为4%的CS溶液,以无水乙醇为溶剂配制质量分数为35%的PVP溶液,将PVP溶液与CS溶液按质量比90∶10混合,搅拌均匀作为纺丝液,调节纺丝电压、接受距离和纺丝速率分别制备纳米纤维,借助扫描电镜(SEM)观察制备的纳米纤维形貌.结果表明,在选定的纺丝工艺参数中,纺丝电压对纤维的形貌和直径影响较大,而纺丝速率和接受距离对纤维的形貌和直径影响相对较小;当纺丝电压为18 k V、接受距离为12 cm、纺丝速率为0.2 m L/h时,纤维形貌较好.     

南极磷虾蛋白的提取及其复合纤维的性能

研究了南极磷虾蛋白质的碱提取工艺。将南极磷虾蛋白质溶液与海藻酸钠溶液共混,并纺丝制备了复合纤维,研究了制备工艺条件与复合纤维力学性能的相关性,考察了共混纤维的热稳定性。南极磷虾蛋白质的提取的最优工艺为:NaOH质量分数为2%,反应时间5h,反应温度70℃。采用FTIR、XRD分析了南极磷虾蛋白质的结构。FTIR表明磷虾提取物具有蛋白质的特征,属于磷虾蛋白。XRD表明自然析出的蛋白质结构规整,结晶度高;在30℃凝固浴中纺丝纤维强度和断裂伸长最好,分别达到1.14cN/dtex、15.1%。