电纺不同直径纳米纤维薄膜的空气过滤性能

使用静电纺丝的方法,制造出不同直径的纳米纤维薄膜,在低风速下进行空气过滤实验,建立初步分析模型,分析了纤维直径和过滤性能间的关系。实验表明,纳米纤维的直径和过滤效率并不是正比关系,而是在某个纤径尺寸范围存在这一个最优值。对于PM10颗粒,纤维直径分布在400-600nm范围内的纳米纤维薄膜的过滤效果较好。分析模型的建立将促进纳米纤维薄膜空气过滤研究。     

熔融电纺制备PE/PP共混纤维

针对聚乙烯（PE）与聚丙烯（PP）共混体系熔融电纺，研究了PE／PP的质量比和接收距离对熔融电纺纤维形貌和直径的影响．结果表明，稀释剂的作用使电纺PE／PP纤维的表面较为粗糙，提高接收速度有助于减少粗糙程度，也可使纤维直径下降．差示扫描量热测试结果表明，电纺PE／PP纤维中PE和PP的结晶程度随PE／PP质量比的不同而变化较大．由于不使用溶剂，熔融电纺可望成为超细纤维形成的实用方法．     

乙基氰乙基纤维素/聚丙烯酸复合物膜结构和光学性能

乙基氰乙基纤维素[(E-CE)C]可溶解在丙烯酸(AA)中形成胆甾相液晶,通过光聚合AA,原胆甾相结构可以被"固定"在(E-CE)C/聚丙烯酸(PAA)复合物中,其结构和选择性反射光性能通过电镜和紫外-可见光光谱进行了研究.研究表明该复合物膜的反射光波长和浓度呈指数关系,反射光强度与膜厚有一定关系,并在低于160 ℃时有很好的热稳定性.     

电纺碳纳米纤维短纤增强的高介电常数聚酰亚胺复合材料

通过碳化电纺纳米纤维研磨和超声破碎制备碳纳米纤维短纤(SCNFs),并用作填料制备碳纳米纤维短纤/聚酰亚胺(SCNFs/PI)复合材料.研究了SCNFs/PI复合材料的介电性能和力学性能.结果表明:SCNFs既对这种复合材料的机械性能具有显著的改善,也是制备高介电常数复合材料的良好导电填料.与纯PI相比,含 SCNFs质量分数为1%复合材料的抗拉伸强度提升了 39.43%; 同时,这个复合材料也显示了一个质量分数为4%的SCNFs低渗流阈值,此时的介电常数为60.79@100 Hz.这些电纺碳纳米纤维短纤增强的PI复合材料有望作为高性能介电材料在现代电子器件行业中得到良好应用.     

静电纺二醋酯纳米纤维的热性能研究

以二醋酸纤维素为原料,通过大量尝试性试验,找到了两种较理想的溶剂体系,即以单独丙酮为溶剂和以丙酮/二甲基乙酰胺(DMAC)混合溶液作溶剂,成功制备了静电纺二醋酯纳米纤维.通过热重(TG)法和差示扫描量热(DSC)法,对比分析两种溶剂体系下制得的纳米纤维与原材料在热性能上的差异.研究发现:静电纺二醋酯纳米纤维的热稳定性较原二醋酸纤维素差,且以丙酮/DMAC混合溶液作溶剂纺得的纳米纤维的热性能变化更显著.     

电纺直写单根纳米纤维喷射电流的特性

为进一步加深对带电溶液喷射规律的理解,提高单根纳米纤维直写技术控制水平,开发了带微弱电流检测模块的电纺直写实验平台,对单根纳米纤维直写过程的喷射电流进行实时检测;并结合正交试验法,分析了静电纺丝溶液聚合物质量分数、喷头至收集板距离和施加电压3个主要可控工艺参数对喷射电流的影响规律.基于近场静电纺丝电纺直写过程,平均喷射电流10~600 nA;喷射电流变化可分为起始喷射、稳定喷射和停止喷射3个阶段;起始喷射阶段喷射电流的峰值是稳定喷射阶段最大喷射电流的2~3倍;喷射电流随施加电压的增加而变大,随静电纺丝溶液聚合物质量分数和喷头至收集板距离的增加而减小;其中施加电压对喷射电流的影响最大,而静电纺丝溶液聚合物质量分数对喷射电流影响最小.     

用荞麦皮制备氰乙基纤维素的研究

报道了从荞麦皮中提取纤维素为原料 ,采用非均相法和均相法制备氰乙基纤维素的方法 ,并用 IR、元素分析及 X-衍射对结构进行了确证     

含盐羟乙基纤维素溶胶的粘度性能研究

研究了一种混合盐的存在使羟乙基纤维素溶胶粘度变化的情况,为其实际应用提供了有价值的基础数据和拟合公式．     

含盐羟乙基纤维素溶胶的粘度性能研究

研究了一种混合盐的存在使羟乙基纤维素溶胶粘度变化的情况,为其实际应用提供了有价值的基础数据和拟合公式.     

静电纺再生纤维素复合纳米纤维的制备及其性能研究

利用静电纺丝制备聚丙烯腈/醋酸纤维素(PAN/CA)复合纳米纤维膜,并依次用0.05mol/L、0.1mol/L NaOH溶液对其进行水解处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素(PAN/RC)复合纳米纤维膜.研究表明:纺丝液流量为0.5mL/h,所施加的电压为17kV,接收距离为18cm时,制得的PAN/CA复合纳米纤维直径更均匀,成丝形态更稳定.对PAN/CA复合纳米纤维膜及PAN/RC复合纳米纤维膜分别进行电镜扫描、红外光谱分析及静态接触角测定.结果表明:水解后的复合纳米纤维形态保持稳定,PAN/CA复合纳米纤维中的醋酸纤维素的酯基在碱处理后得到有效水解,复合纳米纤维膜的静态接触角由水解前的124.7°降低为10.1°,亲水性能得到大幅提升.     

熔融电纺直写微纳米纤维直径影响因素分析

以沉积直径均匀的纤维为目标,设计并开展3因素3水平的正交实验,研究直写过程中加载电压、喷头温度、喷头与收集板之间的距离3个因素对纤维直径的影响。实验结果表明,喷头温度对沉积纤维直径的影响最大,随着喷头温度的升高,纤维直径先减小后增大,温度在100 ℃时直径最小;随着喷头加载电压的增大,纤维直径逐渐减小;喷头与收集板的距离对沉积纤维直径影响不显著;当加载电压为23 kV,喷头温度为100 ℃,喷头与收集板的距离为2 mm,收集板的运动速度为36 mm·s-1时,可以制备直径为（23±05）μm且形态规则的三维网格图案。     

乙基纤维素共混改性聚乳酸的研究

将聚L-乳酸(PLLA)和乙基纤维素(EC)的三氯甲烷溶液以不同比例混合浇膜制备出的PLLA-EC共混物膜,采用红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热法(DSC)和X-射线衍射等方法对共混物膜进行了表征。结果表明:PLLA与EC两种聚合物间存在着氢键作用,两种组分部分相容;PLLA与EC的比例对共混物的结晶性能有极大影响,随着EC含量的增加,共混物中PLLA结晶的熔点降低,结晶度、晶体尺寸和晶体完美度均降低;EC的含量对PLLA-EC共混物在磷酸缓冲溶液中的降解速率也有显著影响,当EC含量高于30%时,PLLA-EC共混物的降解速率会迅速增大。     

PVC凝胶驱动及CNT/PDMS传感一体化柔性抓手的研究

鉴于目前关于软体机器人的研究大多仅致力于软活性材料的驱动功能,忽视了传感功能,研究一款集驱动与传感一体化的柔性抓手机器人。首先研究PVC凝胶驱动器结构设计与制备工艺,然后研究CNT/PDMS柔性传感结构的制造工艺,在此基础上,以PVC凝胶驱动器作为柔性抓手的驱动单元,以CNT/PDMS立体结构作为柔性抓手的传感单元,设计出一款具有驱动与传感一体化的功能结构,并对该功能结构进行测试。研究结果表明:在施加800V直流电压下单根手指的弯曲角度可达32.5°;在400V直流电压驱动下,由两根柔性手指构成的抓手能够抓取直径为15mm、邵氏硬度分别为10～20、30～50的易变形的硅橡胶圆柱体;在抓取不同硬度的圆柱体时,CNT/PDMS的电阻变化率亦不同,表明CNT/PDMS柔性传感结构可以感知抓取物体的软硬度,证明了本研究关于驱动及传感一体化结构设计的可行性。该研究可为后续软体机器人的设计及制造提供参考。     

纺丝工艺及后处理对羟乙基纤维素纤维结构及拉伸性能的影响

以棉短绒浆粕为原料,在不同的纺丝条件下制备了羟乙基纤维素(HEC)纤维,并对所制备纤维的结构及拉伸性能进行了分析.结果表明:当喷头拉伸率从-55.7%增加到-25.3%时,纤维的干态断裂强度呈先上升后下降的趋势,说明喷头拉伸率不宜太高,否则不利于纤维干态断裂强度和塑化拉伸比的提高;当喷头拉伸率固定时,随着塑化拉伸比的提高,纤维的干态断裂强度显著增加,可达2.2cN/dtex.傅里叶变换红外测试结果表明,戊二醛与HEC纤维发生了交联反应,交联后纤维的湿态断裂强度明显提高,其湿态断裂强度从原来的0.57cN/dtex提高到1.10cN/dtex.     

WCF/CNT/HDPE材料的拉伸和热力学性能研究

在绿色工业生产中使用木材相关的衍生物以促进节能减排是大势所趋,高长径比的碳纳米管(CNT)展现出的优异性能也同样被学者所熟知。该研究提出了一种简单的方法,通过有效的化学预处理和熔融-热压混合法,大规模地制备碳纳米管(CNT)/木质纤维素纤维(WCF)/高密度聚乙烯(HDPE)三元复合材料。在3%的碳纳米管(CNT)添加量下,CNT/WCF/HPDE三元复合材料的最大拉伸强度为15.68 MPa,最大弹性模量达到226.41 MPa,最大断裂伸长率高达99.3%,与WCF/HDPE相比,分别提高了63.7%、35.8%和99.0%。CNT/WCF/HPDE三元复合材料的结晶度也有6.5%的提高,结晶的协同效应促进了材料玻璃化转变温度的提升。     

乙基纤维素／丙烯酸液晶的结构和光学性能

利用紫外可见光谱研究了乙基纤维素/丙烯酸(EC/AA)胆甾型液晶的结构和光学性能.研究发现在EC/AA胆甾相溶液中,其最大反射波长(λmax)和螺距(P)随着溶液浓度的增加而减小,与浓度成反比指数关系.     

电纺聚-L-乳酸/β-磷酸三钙复合物纳米纤维膜

利用静电纺丝法制备了生物可吸收聚-L-乳酸(PLLA)/β-磷酸三钙(β-TCP)复合物纳米纤维膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)等手段研究了复合物纳米纤维膜的结构和形态,详细探讨电纺工艺条件对制备PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的形态影响.通过拉伸力学测试、噻唑蓝比色法(MTT)对复合物纳米纤维膜的力学性能和体外细胞相容性作了进一步研究.结果表明,PLLA/β-TCP复合物纳米纤维的几何结构与电纺条件有关,随着聚合物溶液浓度增加、溶液流速增大,纤维直径有不同程度的增大;复合物纳米纤维膜的拉伸强度和杨氏模量随β-TCP的含量增加而下降;复合物纳米纤维膜对L-929细胞系无细胞毒性,显示良好的细胞相容性.     

PCL静电纺/熔喷复合材料的过滤性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,进行聚己内酯(PCL)溶液静电纺丝.研究驻极对静电纺丝纤维直径的影响,探讨不同纺丝液挤出速率和质量分数下静电纺/熔喷非织造复合材料的过滤性能.研究表明,随着纺丝液质量分数和挤出速率的增大,复合材料的过滤效率下降.     

聚丙烯腈/羟乙基纤维素共混体系溶液的流变性

探讨了聚丙烯腈/羟乙基纤维素(PAN/HEC)共混溶剂的选择及体系的相容性和流变性.结果表明,二甲基亚矾是PAN/HEC的较理想溶剂,而且它们在热力学上是不相容的.然而,由于体系粘度高,大分子链运动困难,因此在某些条件下相对稳定,显示了典型的非牛顿流体的特征.随着HEC/PAN共混比的增加,总固含量的提高,以及温度的降低,共混溶液的非牛顿指数降低,结构粘度指数上升,剪切弹性模量和最大松驰时间增加.     

具有胆甾型液晶结构的复合物研究——乙基氰乙基纤维／聚丙烯酸

快速聚合乙基氰乙基纤维素／丙烯酸液晶溶液中的丙烯酸，制得具有胆甾相结构的乙基氰乙基纤维素／聚丙烯酸复合物，其反应速率快，可得到混合均一、胆甾相结构完整的复合物；反之则有明显相分离，胆甾相结构被部分破坏，胆甾相中取向的大分子链层在聚合中倾斜。复合物的拉伸断裂强度随胆甾相结构的增加急剧增大。在只有各向同性结构或胆甾相结构时，复合物是脆性的；在同时具有上述两种结构时，复合物是韧性的，并具有最大拉伸断裂伸长