添加不同物质的聚乙烯醇/海藻酸钠静电纺丝研究

分别添加少量NaCl、乙酸、表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),研究少量添加物对海藻酸钠/聚乙烯醇(PVA)溶液性质和静电纺纤维的影响,并初步探讨了溶液静电纺丝机制。结果表明:NaCl改变了溶液的电导率和黏度,乙酸降低了溶液的黏度、提高了溶剂挥发性,SDS降低了溶液的表面张力;适量的添加物可使纤维形貌得到改善;添加物对电纺纤维化学结构无本质影响;无机盐离子加剧了纤维拉伸作用,结晶性有所提高;处于泰勒锥处液滴表面受到静电排斥力、表面张力、同种聚合物分子间的氢键作用力、不同聚合物分子间的氢键作用力以及聚合物同水等溶剂形成的氢键作用力。     

维生素对聚乙烯醇溶液静电纺丝性能的影响

将维生素(VC)溶解在质量分数8%的聚乙烯醇(PVA)水溶液中,通过静电纺丝制得PVA/VC共混纳米纤维。分析了VC含量对溶液性能及静电纺丝速度的影响;测试了纤维的形貌结构及力学性能。结果表明:PVA/VC共混溶液属于切力变稀流体;当PVA/VC质量比为100/10或100/20时,共混溶液的电导率和静电纺丝速度较纯PVA溶液明显提高,制得的纳米纤维表面光滑,粗细均匀;与纯PVA纳米纤维比较,其平均直径和拉伸强度降低,断裂伸长率提高。     

海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维的静电纺丝

采用静电纺丝方法,在不同海藻酸钠/聚乙烯醇质量比、含银量、纺丝电压、纺丝液流速、接收距离条件下,制备了海藻酸钠/聚乙烯醇/银复合纤维,利用扫描电镜分析了纤维直径分布及形态。结果表明:海藻酸钠与聚乙烯醇的质量比和含银量对复合纤维成纤性和纤维形态的影响较为显著。海藻酸钠与聚乙烯醇质量比为2∶8、银占溶质质量分数的0.1%、纺丝电压为20 kV、纺丝液流速为0.1 mL/h、接收距离为8 cm时,纺丝效果最佳,纤维形态最好。     

稀乙酸对聚乙烯醇水溶液静电纺丝性能的影响

采用质量分数3%乙酸水溶液作为高醇解度聚乙烯醇(PVA)的溶剂,研究了PVA稀乙酸溶液的性质及其静电纺丝工艺。结果表明:加入质量分数3%乙酸,PVA溶液粘度下降,表面张力及电导率提高;纺丝液浓度对PVA稀乙酸溶液的静电纺丝性能影响最大;当PVA稀乙酸溶液质量分数为8%～13%,固化距离15mm,纺丝电压14～18kV时,可制得形态良好的PVA超细纤维无纺毡。     

含氯化钠的聚乙烯醇静电纺丝研究

研究了不同聚合度聚乙烯醇与少量氯化钠盐混合物水溶液的静电纺丝,并与单纯聚乙烯醇水溶液的静电纺丝进行了对比。利用扫描电镜观察纤维的形态、直径变化。结果表明:聚乙烯醇水溶液中加入少量氯化钠,由于离子的作用可以使喷射流表面电荷密度增大,静电纺丝可得到比单纯聚乙烯醇更细的纳米纤维。     

再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维的静电纺丝研究

以静电纺丝方法制备再生丝素蛋白/聚乙烯醇共混纳米纤维。研究了共混配比、溶液浓度、添加剂含量及电纺电压、喷丝距离等因素对纤维成形及纤维有关性能的影响。研究表明:与聚乙烯醇共混后再生丝素纤维的柔韧性有一定改善,适当增加PVA在共混物中的含量、提高纺丝液浓度以及纺丝电压有利于改善共混溶液的可纺性。另外,加入丙三醇虽可使纤维直径的均匀性有所提高,但却不利于纤维成形。     

静电纺丝法制备聚乙烯醇纳米纤维膜及其交联处理

用化学方法和物理方法对聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜进行交联处理,并且用SEM、DSC和XRD分别对不同的纳米纤维膜样品进行表征。结果表明:煅烧处理的PVA纳米纤维膜的结晶度提高,抗溶解性能良好。     

丝素-聚乙烯醇共混溶液静电纺丝及其含银纳米纤维形态研究

研究了不同丝素-聚乙烯醇（SF-PVA）配比的共混溶液和加入硝酸银的丝素-聚乙烯醇（SF-PVA）共混溶液的静电纺丝,利用扫描电镜观察纤维的形态变化。结果表明：在丝素（SF）或聚乙烯醇（PVA）占绝大部分时,整个体系溶解性保持相对稳定,容易形成比较均一的溶液,且纺丝后纤维形态比较均匀、规则;而在两组分含量接近时整个体系的溶解性能较差,不易形成比较均一的溶液,表现为溶液粘度的显著增大,纺丝后纤维不均匀、不规则。笔者选用SF/PVA=1：9（质量比）的共混纺丝液加入硝酸银,随着硝酸银在溶液中含量的增加,溶液电导率会明显增加,纤维的直径明显下降;但随着电导率的增大,纤维中珠状物会增多,纤维均一性也变差。     

热熔处理对壳聚糖/聚乙烯醇静电纺丝纳米纤维膜力学性能的影响

静电纺丝方法制备的纳米纤维膜的强度主要来源于其纤维间的缠接,因此强度较低。对壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜采用了热熔处理的方法,使纳米纤维之间发生热熔,研究了热熔处理对纳米纤维微观结构、力学性能和亲水性能的影响。扫描电镜结果显示,热熔处理后的纳米纤维间出现熔接的现象,同时伴有部分纤维的断裂。力学性能测试表明,热熔处理能够提高纳米纤维膜的力学性能,热熔温度为100℃时,纳米纤维膜的力学性能提升最高。水接触角测试表明,热熔处理会使得纤维结构更为致密,导致其水接触角增大;XRD和FT-IR测试表明,热熔处理在增大纳米纤维膜结晶性的同时,未明显改变纳米纤维膜的化学结构。     

海藻酸钠-聚乙烯醇共固定化细胞脱除燃料油中的有机硫

从孤岛油田油浸土壤中筛选得到能降解二苯并噻吩(DBT)的红平红球菌DS-3, 对其进行了固定化研究.选取海藻酸钠(SA〖DK〗)-聚乙烯醇(PVA)为包埋固定化载体, 以1 mmol·L^-1二甲基亚砜培养菌体, 固定化最佳操作条件为4℃交联, 8%PVA和2%SA混合, 细胞在胶液中的浓度为0.1 g·ml^-1, 氯化钙含量为2%,此时固定化细胞不但具有良好的脱硫性能, 而且脱硫重复性好, 其寿命可以达到250 h以上.固定化细胞在3次循环后能使模拟柴油中的DBT含量从0.5 mmol·L^-1降至0.011 mmol·L^-1, 总脱硫率达到93％, 平均脱硫效率约为0.225 mg DBT· (g DCW)^-1·h^-1.同样条件下能将精制柴油的硫含量由340 mg·L^-1降到42 mg·L^-1, 总脱硫率为87.64%.DS-3能利用醇类、饱和的C₈～C₁₅脂肪烃, 但不能利用环烷烃、芳香烃、小于C₈或大于C₁₅的脂肪烃, DS-3优先利用碳源的顺序是乙醇、葡萄糖和烷烃.脱硫前后的精制柴油经GC-FID分析证实, 固定化细胞对C—S键具特异性, 不降低柴油的热值.     

Cross-linked electrospun polyvinyl alcohol/sodium caseinate nanofibers for antibacterial applications

In this study, the polyvinyl alcohol (PVA) and sodium caseinate (SC) nanofibers were produced by a single-fluid electrospinning method from their blends. Afterward, the cross-linking process with two different methods was applied to the PVA/SC (70/30, v/v) ratio, which was selected according to the surface and mechanical properties of the electrospun mat. In the first method, different ratios (15%, 20%, 25%, and 30%) of glutaraldehyde (GLA) cross-linking agents were added to the PVA/SC solution and then, PVA/SC/GLA nanofibers were obtained. In the second method (in-situ method), the nanofibers obtained from the PVA/SC solution were cross-linked by dipping into the cross-linking solution. After, PVA/SC/GLA/Zinc oxide nanoparticles (ZnO NP) mats were obtained by adding ZnO NP at different rates to the PVA/SC/GLA (7030-25GLA) solution, which was chosen according to the results of thermal, mechanical, and moisture test. In addition, performing tests, a cytotoxicity test for fibroblast cell line (L929), and in vitro antibacterial test for Escherichia coli and Staphylococcus aureus were also applied to them. Therefore, the usability of PVA/SC/GLA/ZnO NP nanofibers as an antibacterial effective wound dressing was investigated. Due to the high toxic effect of GLA, it was found that PVA/SC/ZnO cross-linked nanofibers are not suitable for wound dressing use. However, it was determined that the PVA/SC nanofiber cross-linked by the in-situ method had high cell viability according to the cytotoxicity test result and thus could be used as a fibroblast tissue scaffold.     

聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石纳米复合膜的制备与性能

采用水溶液法制备复合膜聚乙烯醇-海藻酸钠/钠化累托石,用红外光谱仪、X射线衍射仪分析了复合膜的分子结构,通过透射电镜及原子力显微镜观察了复合膜的相貌结构,研究了复合膜的力学性能及热性能。结果表明,聚乙烯醇(PVA)与海藻酸钠(SA)、钠化累托石(Na+REC)形成插层纳米复合材料,复合材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及热稳定性。PVA10-SA/Na+REC2与SA/Na+REC2复合膜相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高35.4%,在36～230℃失重率降低3.48%。     

Study of electrospinning of sodium alginate,blended solutions of sodium alginate/poly(vinyl alcohol) and sodium alginate/poly(ethylene oxide)

Alginate is an interesting natural biopolymer for many of its merits and good biological properties. This paper investigates the electrospinning of sodium alginate (NaAlg), NaAlg/PVA‐ and NaAlg/PEO‐ blended systems. It was found in this research that although NaAlg can easily be dissolved in water, the aqueous NaAlg solution could not be electrospun into ultrafine nanofibers. To overcome the poor electrospinnability of NaAlg solution, synthetic polymers such as PEO and PVA solutions were blended with NaAlg solution to improve its spinnability. The SEM images of electrospun nanofibers showed that the alginate (2%, w/v)–PVA (8%, w/v) blended system in the volume ratio of 70 : 30 and the alginate (2%, w/v)–PEO (8% w/v) blended system in the volume ratio of 50 : 50 could be electrospun into finest and uniform nanofibers with average diameters of 118.3 nm (diameter distribution, 75.8–204 nm) and 99.1 nm (diameter distribution, 71–122 nm), respectively. Rheological studies showed a strong dependence of spinnability and fiber morphology on solution viscosity and thus on the alginate‐to‐synthetic polymer (PVA or PEO) blend ratios. FTIR studies indicate that there are the hydrogen bonding interactions due to the ether oxygen of PEO (or the hydroxyl groups of PVA) and the hydroxyl groups of NaAlg. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2007     

海藻酸钠/羧甲基壳聚糖纺丝溶液的流变性能

采用RT-2000毛细管流变仪,研究了海藻酸钠(SAL)/羧甲基壳聚糖(CMCS)纺丝溶液的流变性能。结果表明:SAL/CMCS纺丝溶液是切力变稀型流体,随着剪切速率(γ)的增加,纺丝溶液的表观粘度(η_a)下降;随着纺丝液中CMCS含量的增加,SAL/CMCS纺丝溶液的η_a和结构粘度指数(△η)下降,非牛顿指数(n)增大;随着纺丝液温度的升高,SAL/CMCS纺丝溶液的η_a和△η下降,n增大。纺丝过程中应控制SAL/CMCS纺丝溶液的温度为35℃,纺丝溶液中CMCS质量分数为15%较适宜。     

胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维的结构与性能

将水溶性聚乙烯醇与胶原蛋白进行湿法纺丝,初生纤维经过热拉伸、热定型和缩醛化等后处理,制得胶原蛋白/聚乙烯醇复合纤维。结果表明,纺丝过程中固含量为16%的原液纺得的复合纤维的蛋白质存留率可以达到98%以上,原液固含量为18%的蛋白质存留率为40%～50%;扫描电镜观察表明,复合纤维为异形纤维,截面呈菊花状,原液固含量为16%的复合纤维断裂强度、初始模量分别为7．07,108．66 cN/dtex,结晶度为47．16%,复合纤维的上染率可达到95%以上,水中软化点温度为100℃以上。     

高强高模聚乙烯醇纤维的生产工艺初探

采用凝胶纺丝,添加硼酸和助剂生产高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维,探讨了其生产工艺。结果表明:控制纺丝原液PVA质量分数16%,添加硼酸质量分数1.0%～1.1%;采用Na_2SO_4/NaOH凝固浴体系,其中Na_2SO_4质量浓度为300g/L,NaOH质量浓度为80～100g/L,凝固浴温度45℃,凝固时间25s;选择4段拉伸,湿热拉伸倍数为6,总拉伸倍数为14;生产稳定,得到的高强高模PVA纤维断裂强度达15cN/dtex,模量达320cN/dtex。     

聚乙烯醇/壳聚糖共混纤维毡的制备与表征

将不同质量比的聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)溶于甲酸中配制成共混溶液进行静电纺丝,得到PVA/CS共混纤维毡。对纤维毡进行原子力显微镜(AFM)表征、红外光谱分析和吸水性能测试。结果表明:共混溶液中PVA质量分数为8%,CS质量分数为4%时,静电纺丝效果较好,纤维光滑平直,平均直径为307 nm,;红外光谱分析表明,PVA和CS共混时,大分子之间产生了较强的氢键作用,CS原有的结晶结构在一定程度上被破坏;PVA/CS共混纤维毡的吸水量和吸水速率都小于PVA纤维毡。