PA6静电纺纳米纤维

讨论了PA6静电纺丝工艺,利用扫描电镜(SEM)观察纤维的形态结构,研究了影响PA6静电纺丝 的因素及其对所形成纤维的形态、直径的影响。结果表明,在甲酸溶液中,PA6质量分数为8％、电压值为15 kV、喷丝头到收集板的垂直距离为20 cm是PA6静电纺丝的最佳工艺条件,可得到直径小于100 nm的PA6 纳米纤维。     

溶剂对醋酸纤维素静电纺丝可纺性的影响

将醋酸纤维素(CA)分别溶于二氯甲烷、甲酸、乙酸和三氟乙酸(TFA)四种溶剂中,用静电纺丝法制备CA纤维。测定了纺丝液的黏度、电导率,并对各种CA溶液电纺纤维的形貌进行表征,分析各种影响可纺性及纤维形貌的因素。结果表明:溶剂的沸点及所配溶液的电导率、黏度是影响电纺丝可纺性的重要因素。以TFA作为溶剂时,8%CA纺丝液具有良好的可纺性。     

激光熔融静电纺丝PA6纤维的制备及表征

采用激光熔融静电纺丝法制备了聚已内酰胺(PA6)微纳米纤维和PA6/乙烯-乙烯醇共聚物(PA6/EVOH)复合纤维;研究了接收距离、应用电压和激光电流对PA6纤维直径的影响;并对PA6纤维的结构与性能进行了表征。结果表明:在接收距离13 cm,应用电压23 kV,激光电流35 mA,进料速度7.39 mm/min时,可得到PA6纤维的最小平均直径为1.62μm,与纯PA6纤维相比,PA6/EVOH复合纤维平均直径明显变小,达1.11μm;接收距离与PA6纤维直径之间没有明显的关系;应用电压在12～15 kV时,PA6纤维直径明显下降,在15～24 kV时,PA6纤维的平均直径变化不大;PA6纤维直径随激光电流的增加而减小;红外光谱分析及X射线衍射测试表明,激光熔融静电纺丝PA6纤维的分子链结构没有改变,PA6纤维中存在γ晶型,结晶度为48.7%、     

溶剂对电纺聚酯纳米纤维可纺性的影响

利用静电纺丝法制备聚酯(PET)纳米纤维,选择苯酚和四氯乙烷,三氟乙酸,三氟乙酸和二氯甲烷3种溶剂分别溶解PET切片进行静电纺丝,通过扫描电子显微镜(SEM)对纤维表面形态进行观察,结果表明:三氟乙酸和二氯甲烷混合溶剂溶解PET制备的电纺纤维较好。使用视频光学接触角测定仪测试PET电纺纤维膜与其流延膜的接触角,通过分析两者表面结构,证明PET电纺纤维膜能产生较强的疏水功能。     

PA6纳米纤维化学镀铜的研究

采用静电纺丝制备的聚己内酰胺(PA6)纳米纤维为基材,通过氧气等离子体粗化处理,硫酸铜化学镀处理并对制得的镀铜PA6纳米纤维进行表面测试和导电性分析。结果表明:PA6纳米纤维化学镀铜后,金属铜均匀地覆盖在单根纤维表面,并以纳米级的球形铜颗粒生长。当反应温度为42℃,硫酸铜浓度由10 g/L增加至25 g/L时,PA6纳米表面电阻从831.35Ω/sq降至24.41Ω/sq,具有良好的导电性。     

不同溶剂对静电纺聚乳酸纳米纤维形态结构的影响

以聚乳酸（PLA）为原料,分别用三种不同的溶剂制得三种纺丝液并采用静电纺丝法,制备了聚乳酸纳米纤维。探讨了溶剂、电压、溶液质量分数对纤维形貌和直径的影响。结果表明,溶剂是决定PLA超细纤维形成的关键因素,三氯甲烷（CHC l3）与二甲基甲酰胺（DMF）混合溶剂（体积比为9∶1）是PLA静电纺丝较为理想的溶剂。在PLA质量分数为6%、极距15 cm、电压25 kV,流量2.5 mL/h的工艺条件下,可制备直径为1 200 nm左右的PLA纤维。     

含银PA6纳米纤维的制备及抗菌性能研究

以次磷酸钠还原硝酸银制得银溶胶,按不同比例加入到质量分数为12%的聚己内酰胺(PA6)/甲酸溶液中,通过静电纺丝制备含银PA6纳米纤维毡,分析了纤维的表面形貌和抗菌性能。结果表明:当纤维中银质量分数为0.1%时,PA6纳米纤维对大肠杆菌的抑菌率达95%以上。扫描电镜和原子力显微镜分析表明,含银PA6纳米纤维比PA6纳米纤维平均直径稍粗,直径分布更集中,纤维直径为80～100 nm,但其表面有明显的褶痕,粗细节较多,不如PA6纳米纤维光滑。     

静电纺无机纳米纤维的研究进展

综述了静电纺丝制备无机纳米纤维的最新研究进展,主要介绍了电纺氧化物纳米纤维和多组分纳米纤维的研究进展,说明了各种无机纳米纤维的特性、应用前景,并且指出其不足以及今后研究的主要方向.     

LDPE/PA6海岛复合超细纤维的可纺性及性能研究

采用熔融复合纺丝法制备了低密度聚乙烯(LDPE)/聚己内酰胺(PA6)海岛复合超细纤维,讨论了纺丝温度、海岛比例和纺丝速度对纤维的可纺性、结构和性能的影响。结果表明:在纺丝温度为278℃,LDPE/PA6质量比为50/50,45/55,40/60,35/65,30/70,冷却长度为140 mm,纺丝速度为1 000 m/min时,海岛复合纤维具有良好的可纺性和海岛结构,其超细纤维线密度为0.077~0.110 dtex;在PA6质量分数为55%条件下,提高纺丝速度,PA6超细纤维的直径进一步降低,力学性能增加,但不匀率上升。     

静电纺工艺参数对聚己内酯纳米纤维直径的影响

用静电纺丝法制备组织工程所需的纳米纤维及材料,在实验中主要研究了基本的工艺参数对所获纤维直径的影响。纤维或非织造膜由两种溶剂系统所制备:氯仿与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合剂及含少量(约40μg)嘧啶的乙酸溶液。为了研究聚合物浓度、DMF含量、施加电压、极距、溶剂系统等因素的影响,使用了扫描电子显微镜、溶液黏度仪、溶液电导率测试仪等。结果表明:随着聚合物浓度上升,纤维的直径先增加后减小;随着溶液中DMF含量的增加,纤维直径不断减小;电压对纤维直径无明显的影响;极距需适中,过大过小都会产生珠状纤维;含少量嘧啶(40μg的乙酸溶剂所获得的聚己内酯(PCL)纳米纤维比由氯仿和DMF的混合溶剂所获得的PCL纳米纤维更加细而均匀。     

相对分子质量分布对静电纺丝PA6纤维直径的相关性研究

聚合物原料的相对分子质量及其分布直接影响其静电纺丝纤维直径的大小及分布。选用不同相对分子质量的PA6,通过共混获得不同相对分子质量分布的PA6溶液,通过静电纺丝得到PA6纤维毡,并研究了静电纺丝成形中所得PA6纤维直径及其分布与其相对分子质量及其分布的关系。结果表明:PA6的相对分子质量分布曲线和所获得纤维直径分布曲线相似,宽的相对分子质量分布导致静电纺丝纤维直径分布更宽;对于不同浓度的PA6溶液,PA6相对分子质量增大,纺丝溶液黏度增大,溶液浓度增大,其黏度也增大;PA6相对分子质量分布与其纤维直径分布有一定的相关性。     

PA6抗菌纤维的研制与开发

探讨了PA6抗菌纤维的生产工艺,并与普通纤维进行了比较。结果表明:添加银离子抗菌剂质量分数为2%,抗菌效果较好。PA6抗菌纤维纺丝温度比普通纤维低5～7℃,选择卷绕角度应为1.2°～1.4°,纺丝速度不低于4 000 m/min,控制纺丝张力14 cN,卷绕头接触压力120 N,含油率0.5%～0.8%,可生产出质量合格的83 dtex/23 f PA6抗菌DTY产品。     

Influence of solvent characteristics in triaxial electrospun fiber formation

Triaxial electrospinning is a novel method for fabrication of multilayered nano and microsize fibers with desirable features for particular applications. Since the effect of solvent volatilities in each layer and relative polymer molecular weights on uniform encapsulation of the core polymer process is not well understood, we evaluated (i) the role of solvent volatilities, and (ii) molecular weights using cellulose acetate (CA, 30 kDa), polycaprolactone (PCL, 45 kDa and 80 kDa), mineral oil, and polyvinyl alcohol (PVA, 30 kDa and 100 kDa). Different solvent mixtures were evaluated based on the boiling points determined using a simulator. Inner mineral oil was selectively removed to form Hollow fibers. Analysis of chemical compositions using FT-IR and DSC revealed the presence of each component. 24-h viability of human umbilical vein endothelial cells indicated the formed fibers were not toxic. Scanning electron micrographs indicated the formation of triaxial structured fiber of outer hydrophobic PCL/CA/Hollow, PCL/PVA/Hollow and outer hydrophilic CA/PCL/Hollow fibers. Tensile tests (both wet and dry) revealed that PCL/CA/Hollow fibers had increased stiffness and load carrying capacity than CA/PCL/Hollow fibers. Successful fiber formation was dependent on ensuring that the outer shell formed first i.e., the relative solvent volatility of encapsulating core polymer to lower than that of the shell polymer.     

含纳米二氧化硅的PA6纤维的结构和性能研究

以差示扫描量热法、扫描电镜等研究了含纳米二氧化硅的PA6纤维的热性能、力学性能和形态结构。结果表明:质量分数为1％和3％的纳米二氧化硅可均匀分散在PA6中,质量分数为3％时PA6纤维的力学性能如拉伸强度、模量达最大值。纳米二氧化硅可起异相成核剂的作用,提高起始结晶温度,但对PA6纤维熔点无明显影响。     

碳纳米管增强PA6纤维纺丝工艺的研究

将含有碳纳米管(CNTs)的母粒与PA6切片及稳定剂熔融共混纺丝,可制得增强的PA6/CNTs纤维。探讨了纺丝温度、初生纤维的放置时间、热定型时间等对PA6/CNTs纤维强度的影响。结果表明,CNTs 质量分数为0.03%,纺丝温度为288℃,热定型时间为10 s,放置时间为4 d时,纤维增强效果最佳。     

超支化聚合物对PA6及其纤维性能的影响

将聚己内酰胺(PA6)与超支化聚合物(HBP)共混造粒、纺丝,研究了PA6/HBP共混物的流变性能及共混纤维的力学性能。结果表明:PA6/HBP共混物为非牛顿性假塑性流体,其表观黏度随着剪切速率的增大而减小;随着HBP含量增大,共混物非牛顿流动指数降低,剪切速率上升,加工温度降低;共混物黏流活化能随着HBP含量的增大而增大;PA6/HBP共混物较PA6结晶度提高,球晶明显细化;当w(HBP)为1.0%时,PA6/HBP共混纤维的断裂强度较纯PA6纤维略有降低,随着HBP含量的增加,共混纤维的力学性能明显降低。     

聚醚酯酰胺对PA6纤维的抗静电改性研究

采用聚已内酰胺(PA6)和聚乙二醇(PEG)嵌段共聚反应制备聚醚酯酰胺(PEEA),与PA6混合纺丝获得共混纤维。结果表明:红外光谱分析和X射线分析证明PEEA为嵌段聚合物,差示扫描量热表明PEEA具有两相结构;共混纤维的抗静电性随PEEA含量的增加而提高,共混纤维强度小于PA6纤维;当PEEA质量分数为6%时,共混纤维断裂强度最大达4.4 cN/dtex,断裂伸长小于46.01%。     

阻燃抗滴落PA6纤维的性能研究

采用聚合方法制备抗滴落PA6切片,添加阻燃剂共混纺丝得到阻燃抗滴落PA6纤维。用差示扫描量热法、X射线衍射、透射电镜、极限氧指数法等方法对所得产物的热性能、结晶结构、添加剂的分散性能、阻燃性能及力学性能等进行表征。结果表明,抗滴落剂的加入引起了PA6结晶行为的变化,由α晶型转变成α晶型与γ晶型共存;PA6的热稳定性得到了提高;添加剂在聚合物中分散较均匀,阻燃抗滴落PA6纤维的极限氧指数可达26．6%～28．6%,燃烧时产生的熔融滴落物明显减少。阻燃抗滴落PA6纤维的力学性能较PA6约降低10%。