静电纺聚酰胺纳米纤维复合织物制备工艺优化

为提高纳米纤维膜与织物的界面结合力，优化静电纺纳米纤维复合机织物制备工艺，考察了接收基材织物的导电性、聚酰胺56(PA56)纺丝液浓度、接收基材种类对纤维膜表面形貌的影响，以及接收基材对复合织物黏附性的影响。结果表明：PA56最佳静电纺丝液质量分数为12%～18%;接收性较好的基材为棉、粘胶织物；抗静电处理可提升涤纶织物对纳米纤维的沉积性能；不使用黏合剂，静电纺膜梯度沉积法可提升纳米纤维与织物间的界面结合力；以棉织物为基材、PA56低质量分数(6%,10～20 min)纳米纤维膜为中间层、PA56高质量分数(15%, 40 min)纳米纤维膜为表层的复合织物，其剥离强力比常规沉积法提升2～3倍。     

聚氨酯/聚偏氟乙烯共混膜防水透气织物的制备及其性能

本文用静电纺丝法制备聚氨酯/聚偏氟乙烯共混纳米纤维膜,研究了溶质质量比对纳米纤维形貌、直径及膜性能的影响,探索共混纤维膜较优制备工艺。采用静电喷射方式将聚氨酯湿气固化胶喷于涤纶基布表面,再以较优静电纺丝工艺将共混纳米纤维喷于含胶水的涤纶基布上,研究了共混纳米纤维膜/涤纶基布复合织物的防水透气等性能。结果表明：共混纳米纤维膜较优制备工艺为：静电纺丝电压为14 kV、接收距离为10 cm、纺丝液浓度为12 wt%、溶剂配比N,N-二甲基甲酰胺/丙酮=4/6、溶质质量比聚氨酯/聚偏氟乙烯=7/3;聚氨酯湿气固化胶在涤纶布表面呈微米级点状或块状分布,当其质量百分数为40 wt%时,纳米纤维膜与基布粘结牢度、透气性较好,复合织物随膜厚度增加,其抗湿性相差不大,耐静水压值、透气性、断裂伸长率有所降低,但拉伸断裂强力有很大提高。     

涤纶织物复合静电纺PVDF纳米纤维防水透湿膜的工艺探索

采用热轧工艺复合涤纶织物和静电纺聚偏四氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜,开发具有防水性、透湿性、透气性的复合织物。探讨纺丝液中PVDF质量分数和纺丝电压对PVDF纳米纤维膜形貌的影响,测试采用3种复合工艺制得的单层膜复合织物、单面双层膜复合织物和双面单层膜复合织物的瞬时接触角和动态接触角,以及单层膜复合织物的透湿性、透气性和力学性能。结果表明:纺丝液中PVDF的质量分数为23%、纺丝电压为15、16 kV时,可制得纤维直径为300~400 nm且粗细均匀的PVDF纳米纤维膜;单层膜复合织物、单面双层膜复合织物和双面单层膜复合织物的接触角分别为135.1°、142.4°和136.7°,8 min后接触角的降幅分别为5.40%、10.57%和10.31%;与涤纶织物原样相比,单层膜复合织物的透气率下降35.53%,透湿量下降6.93%,力学性能提高。     

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明：合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。     

光敏抗菌型静电纺丙烯酸甲酯/丙烯酸纳米纤维的制备及其性能表征

为利用乳液聚合法合成甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚物（P(MMA-co-MAA)）,通过静电纺丝技术制备P(MMA-co-MAA)纳米纤维膜,并利用其表面的羧酸基团吸附阳离子光敏药物,从而得到光敏抗菌型电纺纳米纤维膜。通过凝胶渗透色谱、傅立叶红外光谱、热失重分析法等对P(MMA-co-MAA)聚合物进行表征,借助扫描电子显微镜、表面张力仪分别对P(MMA-co-MAA)纳米纤维膜的形貌及吸附行为进行分析,最后探讨了所制备纳米纤维膜的抗菌性能。结果表明：制备出了具有较高分子质量的P(MMA-co-MAA)聚合物,静电纺纳米纤维膜对阳离子光敏剂亚甲基蓝（MB）和5,10,15,20-四（4-N-甲基吡啶基）卟啉锌(锌卟啉)具有良好的吸附性能。二者都表现出良好的抗菌效果,抗菌率可达到99.99%     

静电对喷制备疏水聚氨酯纳米纤维膜及其性能表征

为获得疏水性较好且具有一定机械性能的聚氨酯(PU)纳米纤维膜,将不同质量分数的聚氨酯纺丝液进行粘度测试并纺丝,建立质量分数与溶液增比粘度、纤维形态的关系,将不同质量分数的纺丝液进行静电对喷制备出表面具有不同粗糙度的纳米纤维膜,并对其疏水性能、机械性能进行测试分析。结果表明:高质量分数的纺丝液提升纳米纤维膜的机械性能,较低质量分数的纺丝液提升表面粗糙度;表面越粗糙,疏水性越好,质量分数为4%+18%的纺丝液进行静电对喷时,接触角能够达到140.33°;纺丝液质量分数越大,静电对喷时机械性能越好,质量分数为18%+18%的纺丝液进行静电对喷时,纳米纤维膜的最大载荷为1.082 9 MPa。     

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%。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能

将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究.FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起.抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高.对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6％和21.3％提高到96.9％和97.6％.TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡.     

抗菌PVA/SA纳米纤维膜的制备及性能研究

文中采用静电纺丝技术制备了负载Ag的聚乙烯醇与海藻酸钠(Ag@PVA/SA)纳米纤维膜,优化了工艺条件并测试了不同纳米纤维膜的过滤性能和抗菌性能。结果表明,制备负载银的PVA/SA复合纳米纤维膜的最佳工艺条件:聚乙烯醇质量分数10.0%,纳米银粒子质量分数5.0%,海藻酸钠浓度1.0%,纺丝电压25 kV、纺丝距离为24 cm、喂液量为0.1 mL/h;最优工艺条件下制备的负载Ag的PVA/SA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,过滤效率为99.2%。     

抗菌防沾污生物防护材料的制备及其性能

为保护医护人员生命健康安全,研制了一种兼具抗菌和阻隔功能的可重复使用生物防护材料。首先以纳米银(AgNPs)为抗菌剂,热塑性聚氨酯(TPU)为基体,通过静电纺丝技术制备载银TPU纳米纤维膜;然后以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为疏水整理剂,涤纶织物为基材,通过等离子体刻蚀—浸轧PDMS—焙烘工艺制备防沾污织物;最后将制备的载银TPU纳米纤维膜与防沾污织物进行点胶复合制备生物防护材料。测试了生物防护材料的抗湿性能、透湿性能、防水性能及过滤性能等。结果表明：经过50次标准洗涤后,防沾污织物的水接触角达到143.1°;纳米银负载量为300 mg/kg的生物防护材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99.99%,且沾湿等级达到5级,水蒸气透过量为2 654.8 g/(m²·24 h),断裂强力为450 N左右,静水压为53.6 kPa,过滤效率达到99%以上。     

聚吡咯/丝素导电纳米纤维膜的制备及其性能

为开发具有一定导电性的组织再生材料,采用静电纺丝法制备了丝素纳米纤维膜,通过原位氧化聚合获得了聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜,探究了纺丝参数对纳米纤维膜表面形貌的影响,利用四探针测试仪测试了纳米纤维膜的导电性,借助红外光谱仪对纳米纤维膜化学结构进行了表征。结果表明:在质量浓度为0.16 g/mL,推注速度为0.2 mL/h,电压为20 kV,滚筒转速为1 000 r/min的条件下,制备的丝素纳米纤维膜表面规整,珠状物少,纤维平均直径为(520.70±140.81) nm;在吡咯单体浓度为0.3 mol/L,掺杂剂浓度为0.3 mol/L,吡咯单体与FeCl₃的量比为1∶2,聚合时间为6 h条件下,制备的聚吡咯/丝素导电性纳米纤维膜保留了丝素纳米纤维膜原有的纳米纤维结构,电导率达到(0.44±0.07) S/cm。     

丝素蛋白/壳聚糖微球制备及其抗菌性能

为开发一种对人体有益且天然无害的抗菌整理剂,采用乳液聚合法制备丝素蛋白/壳聚糖抗菌微球,分析了不同比例下丝素蛋白和壳聚糖制备微球的微观形貌、粒径、二级结构、晶体结构、热稳定性和抗菌性能。结果表明:丝素蛋白质量分数为6%,壳聚糖溶液的质量分数为3%,壳聚糖溶液与丝素蛋白溶液的体积配比为1∶2,所制备的微球形态规整圆滑,粒径均匀分布在0.4~1.4 μm之间;其抗菌效果优异,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为(82±4.2)%和(80±2.6)%;在该比例条件下制备的微球的二级结构由silk I型转变为silk II型,热分解起始温度大于250 ℃,具有良好的热稳定性。     

Antibacterial PET-Silk fabric containing Salvia officinalis extract

In this study, novel PET-Silk fabric is introduced via finishing PET fabric with silk hydrogel and Salvia officinalis extract. The silk hydrogel was prepared from waste silk; morphology and chemical structure were evaluated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and Fourier transform infrared spectroscopy methods. The results indicated the 3D porous network and crystalline structure of hydrogel. The polyester fabric was finished with prepared hydrogel. Contact angle and water uptake of modified fabric were assessed. S. officinalis extract was used as an antibacterial agent. Results of antibacterial tests confirmed a remarkable antibacterial effect of finished fabrics with the extract.     

丝素涂膜高仿真丝绸的研究

利用天然蚕丝废料制备的丝素蛋白水溶液涂覆在涤纶纤维表面，协助偶联剂和手感调节剂的化学作用，形成与涤纶纤维牢固结合的丝素膜、通过大小样涂覆工艺、性能测试和临床试穿，探讨了丝素涂膜机理、涂膜材料及添加剂选用、影响涂膜牢度和性能的因素等，获得采用丝素涂膜高新技术开发的具有舒适、保健卫生功能的高仿真丝绸产品。     

丝素/丙烯酰胺/丙烯酸吸水复合材料的紫外光辐照法制备

为制备生物相容性和生物降解性较好的丝素/ 丙烯酰胺/丙烯酸类吸水复合材料,在传统丙烯酰胺（AM）/丙烯酸（AA）吸水复合材料中引入丝素蛋白,借助于紫外光活化作用,通过光引发剂结合丝素蛋白中酪氨酸上酚羟基、丝氨酸中醇羟基的H元素,使丝素上产生活性自由基,与丙烯酰胺和丙烯酸单体进行接枝共聚。以冻干法制备了丝素/丙烯酰胺/丙烯酸复合材料。通过测定丝素材料的相对分子质量变化、结构特征、热性能和表面形态结构,分析不同条件下制得的丝素复合膜材料的结构与性质差异,评价复合材料吸水保水性和重复吸水性能。结果表明：在紫外光辐照下,丝素可与丙烯酰胺、丙烯酸接枝共聚,使丝素蛋白分子质量增加;其结构中乙烯基特征峰消 失,热稳定性提高,具有优良吸水保水性和重复吸水性。     

再生丝素蛋白溶液脱盐新工艺及其应用

为提高丝素蛋白溶液的脱盐效率,降低脱盐能耗,采用扩散渗析-电渗析集成膜分离技术对丝素蛋白溶液进行脱盐,并初步探索所得溶液的应用。研究了丝素蛋白溶液浓度质量分数和扩散渗析预脱盐率对脱盐效率和能耗的影响,同时将所得丝素蛋白溶液加入无水乙醇制备不溶性丝素蛋白粉,测定了产品氨基酸的组成并利用扫描电子显微镜对丝素蛋白粉进行表征。结果表明,最佳的脱盐技术参数为丝素蛋白溶液浓度为5%、扩散渗析预脱盐率为40%,在此工艺条件下脱盐时间缩短至9 h,能耗（动力能耗除外）为3.81×10-2 kw?h/L;产品中丝氨酸和甘氨酸含量接近50%,丝素蛋白粉末粒径较小且分布均匀。     

脱胶对蚕丝纤维的溶解及丝素蛋白性能的影响

为探究脱胶对蚕丝溶解及丝素蛋白的影响,分别将碳酸钠和尿素脱胶的蚕丝溶解在氯化钙/乙醇/ 水体系中,借助颜色光谱、红外光谱、X 射线衍射、十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳、扫描电子显微镜等方法对蚕丝脱胶率、脱胶蚕丝结构、溶解进程以及丝素蛋白的流变、成膜及成球性能进行测试。结果表明：相对于尿素脱胶,碳酸钠脱胶可溶解部分丝素蛋白,脱胶率较高,脱胶蚕丝白度低;碳酸钠脱胶对蚕丝结晶度影响大,且对丝素蛋白重链分子单元破坏严重,有助于溶解体系中钙离子对丝素蛋白的渗透,使脱胶蚕丝较易溶解,但丝素蛋白分子量低,蛋白液黏度较小;碳酸钠脱胶降低了丝素蛋白膜的力学性能和透光率,制备的丝素蛋白空白微球粒径较小,分布较为集中。     

等离子体引发丝素在聚氨酯膜表面接枝的研究

将水分散型聚氨酯膜预浸渍处理后,采用低温等离子体技术,成功地制备了在表面接枝丝素蛋白或丝素肽的聚氨酯膜,并用SEM,ATR-FTIR和X-射线能谱分析了膜的表面性质。用丝素蛋白或丝素肽改性后,聚氨酯膜的表面亲水性提高;其力学性能和透汽性与聚氨酯底膜基本接近。     

丝素蛋白改性聚丙烯腈纤维的涂覆法制备

为进一步改善聚丙烯腈纤维的吸湿性能,根据聚丙烯腈纤维的溶解特性,采用共溶涂覆法制备丝素蛋白改性聚丙烯腈纤维。分析研究了涂覆液中丝素百分含量和涂覆浸渍时间对改性纤维上染率及回潮率的影响。通过扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪对改性前后的纤维进行测试和表征。结果表明：在一定范围内,随着涂覆液中丝素含量的增加和浸渍时间的延长,改性纤维上染率和回潮率均增大。纤维经涂覆改性后表面变粗糙且有丝素蛋白沉积,但纤维大分子结构没有发生改变。     

丝素蛋白/聚乙烯醇复合膜的制备及其表征

为探讨离子液体共溶法对所制备丝素蛋白复合膜的结构与性能的影响,用离子液体1?烯丙基?3?甲基咪唑氯盐（［Amim］Cl）分别溶解脱胶蚕丝和聚乙烯醇粉末,然后将2 个溶解体系按不同质量比共混后倒入成膜器,经甲醇浸泡去除［Amim］Cl 后自然风干成膜。借助紫外分光光度计、X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、光学接触角仪、紫外灯耐气候试验箱对复合膜的性能进行测试与表征。结果表明：［Amim］Cl 共溶法成膜可提高丝素蛋白与聚乙烯醇组分的相容性,成膜过程中丝素蛋白组分向膜的表面迁移,并主要以Silk II构象存在;随着复合体系中丝素蛋白配比的增加,复合膜表面粗糙度增加,膜的亲水性能提升,同时还加速了复合膜的光老化进程。