静电纺纳米纤维复合梯度型空气过滤材料的研究进展

概述了静电纺纳米纤维及其复合梯度过滤材料的特性,详述了国内静电纺纳米纤维复合梯度型空气过滤材料的制备、过滤模型理论及数值模拟等研究进展。基于不同纤维层过滤不同粗细颗粒物,每一层纤维网发挥各自独特作用,可采用多种结构和折叠结构复合,增大过滤面积,制备多层梯度的静电纺纳米纤维复合滤材,使滤材具有高效低阻、容尘量大、使用寿命长等特点,是未来空气滤材的重点研发方向;同时应加强过滤模型设计与数值模拟研究,通过滤材的应用数据不断修正模型,促进滤材性能的改进。     

基于气流雾化静电纺纳米纤维的制备及其空气过滤性能

为克服传统单针头静电纺丝生产效率低的问题,在现有气流辅助静电纺丝的基础上设计一种基于气流雾化静电纺丝装置。以聚丙烯腈(PAN)溶液为纺丝液,采用自主设计的气流雾化静电纺丝装置制备纳米纤维膜,分析了其成形原理和过程以及气流压力、纺丝电压对成形纤维形态和直径的影响,并测试其空气过滤性能。结果表明:当纺丝液的质量分数为12%,纺丝气压为0.2 MPa,纺丝电压为30 kV时,纤维的平均直径均为200 nm左右,产量达5 g/h,其过滤效率高达97.5%,气流雾化静电纺丝为纳米纤维批量化制备提供了新途径。     

聚乳酸/肉桂醛复合纳米纤维膜的制备及表征

采用水溶液饱和法制备了肉桂醛/β环糊精包合物,将其添加到聚乳酸（PLA）溶液中,利用静电纺丝技术制备PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜(SEM)探讨了静电纺丝条件对PLA纳米纤维膜纤维直径及表面形貌的影响,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)对PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜做了特征官能团分析,并对其热力学性能、力学性能及抗菌性能进行了表征。结果表明,制备的PLA/肉桂醛复合纳米纤维膜纤维形态良好,平均直径为175 nm,FT IR研究显示肉桂醛与PLA之间属于物理混合。该复合纳米纤维膜热分解温度265.52 ℃,拉伸强度为2.45 MPa,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌都具有抑菌性,其中对金黄色葡萄球菌的抑菌性最强。     

聚乳酸/聚乙烯醇纳米纤维的制备及结构

以二甲基亚砜为溶剂,制备不同配比的聚乳酸(PLLA)和聚乙烯醇(PVA)的混合溶液,静电纺丝制得PLLA/PVA纳米纤维。采用红外光谱仪、原子力显微镜等对PLLA/PVA纳米纤维结构与性能进行了表征。结果表明:PLLA/PVA纳米纤维中PVA上的羟基与PLLA上的羰基形成了氢键,PLLA与PVA之间存在一定的相互作用,但PLLA/PVA纳米纤维存在相分离现象;混合溶液的PLLA质量分数为11%,PVA质量分数为8%时可以得到较好的PLLA/PVA纳米纤维,但PVA质量分数为6%时出现液滴及珠丝,PVA质量分数为4%时,不能制得纳米纤维。     

静电纺聚乳酸纳米纤维的制备及其孔结构调控

为了调控聚乳酸(PLA)纳米纤维的孔结构,采用静电纺丝技术,以PLA母粒为原料,三氯甲烷(CF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)按一定比例混合的溶液为溶剂,制备了平均直径在1.37μm的PLA纳米纤维,并对其结构进行表征。结果表明,PLA纳米纤维的平均直径随着纺丝液中CF含量、聚合物浓度、环境湿度的增加而增大;随纺丝电压和灌注速度的增大而呈减小的趋势。同时,环境湿度对纤维表面孔结构有显著影响。随着湿度的增加,纤维表面孔的分布密度增加,且形状由圆形转变为椭圆形。此外,与表面光滑的PLA纳米纤维(2.4 m²/g)相比,所制备的PLA多孔纤维的比表面积提升了10倍(24.0 m²/g)。     

静电纺丝法制备空气过滤膜及应用

详细阐述了静电纺丝技术以及静电纺空气过滤膜材料的性能。提出了静电纺制备空气过滤材料存在的工艺问题及改进方法。综述了静电纺制备纳米纤维过滤材料及其复合改性研究进展。最后总结了静电纺空气过滤材料的应用。     

引入布洛芬电纺聚乳酸纳米纤维的制备及抑菌性能研究

以β-环糊精(β-CD)为主体分子和布洛芬(IBU)为客体小药物分子,通过沉淀法制备了β-CD/IBU包合物(β-CD/IBU IC),将其引入平均相对分子质量为1×10~5的聚乳酸(PLA)基体中进行静电纺丝,电纺溶液的PLA质量分数为8%,混合溶剂氯仿与N,N-二甲基甲酰胺质量比为80∶20,泵速为0.5 mm/min,外加电压为30 k V,室温24℃,接收距离为25 cm,在此条件下制得含IBU及β-CD及其包合物的PLA纳米纤维,对包合物及其PLA纳米纤维的结构与性能进行了研究。结果表明:β-CD与IBU生成了包合物;引入β-CD,IBU及其包合物的PLA纳米纤维的热性能较纯PLA纳米纤维的低;PLA纳米纤维和PLA/IBU纳米纤维为均一的无珠结构,PLA/(β-CD/IBU IC)纳米纤维呈现有珠纤维;引入IBU的PLA纳米纤维对金黄色葡萄球菌具有较好的抑菌性能。     

密度梯度复合滤料的结构与过滤性能研究

以聚丙烯(PP)纺粘布(简称纺粘布)为支撑层、PP熔喷布(简称熔喷布)为中间滤层、静电纺聚乳酸纳米纤维布(简称电纺布)为表面滤层,制备三级密度梯度结构复合滤料(简称三级梯度滤料),以纺黏布和熔喷布制得二级密度梯度结构复合滤料(简称二级梯度滤料),借助自动滤料测试仪等研究了滤料的结构和性能。结果表明:纺粘布、熔喷布和电纺布的纤维平均直径分别为19.58,2.89,0.71μm,平均孔径分别为76.80,12.02,2.52μm;在纤维层单位面积质量相近的情况下,随着纤维平均直径变小,滤料平均孔径变小,纤维直径和滤料平均孔径的变动幅度基本一致。三级梯度滤料的平均孔径为2.12μm,孔径分布为0.89~4.40μm;与二级梯度滤料相比,三级梯度滤料孔径范围变窄,平均孔径下降了80.5%,在气体流量为32L/min时,对空气动力学质量中值直径为0.26μm的NaCl气溶胶的过滤效率达到99.2%,过滤效率提高了66.7%,三级梯度滤料综合过滤性能得到明显提升;密度梯度滤料的阻力具有加和效应,约等于各纤维层阻力之和,密度梯度滤料的过滤效率不具有加和效应,主要取决于过滤效率最高的纤维层。     

不同相对湿度下亲疏水纳米纤维膜空气过滤性能实验研究

利用静电纺丝法制备了表面静态接触角为23.6°的具有亲水功能的PAN/PVP复合纳米纤维膜、接触角为81.2°的PAN纳米纤维膜、接触角为131.9°的具有疏水功能的PAN/PVDF复合纳米纤维膜。利用自行搭建的空气过滤实验台,在40%、55%、70%三种相对湿度下对三种纳米纤维膜进行空气过滤实验,对纳米纤维膜的过滤效率、阻力损失及品质因子进行分析。结果表明：三种纳米纤维膜的过滤效率随着相对湿度的增大而升高,PAN/PVP膜和PAN膜的阻力损失随着相对湿度的增大而增加,PAN/PVDF的阻力损失随着相对湿度的增大而减小;PAN/PVP膜和PAN膜的品质因子随着相对湿度的增大而减小,PAN/PVDF膜的品质因子随着相对湿度的增大而增大,湿度越大,PAN/PVDF纳米纤维膜的过滤性能越显著。     

化学合成全降解塑料——聚乳酸

聚乳酸是一种化学合成的新型降解塑料，它能完全生物降解生成CO2和H2O。聚乳酸的生产方法有丙交酯法和直接聚合法，介绍了聚乳酸的物理力学性能，用途，生物分解特性，以及国外的产业动态，研究和生产聚乳酸，对于解决“白色污染”具有积极意义。     

聚丙烯原料生产的生命周期评价及与聚乳酸的比较

以聚丙烯为对象,利用生命周期评价的原理分析聚丙烯原料生产过程中的能源消耗和对全球温室效应的影响,同时将聚丙烯与生物质材料聚乳酸进行了初步的生命周期比较。结果表明,聚丙烯在传统石油材料中已经具有明显的能源优势和较低的温室气体排放。1kg聚丙烯排放1．939kgCO2,1kg聚乳酸排放1．77kgCO2。     

生物降解材料聚乳酸及其共聚物的降解研究

论述了聚乳酸(PLA)的基本性质、降解过程、降解机理,综述了国内外PLA降解方法的研究进展,探讨了降解的影响因素,并展望了PLA的开发和应用前景.     

改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料的制备及性能研究

利用H2O2和浓H2SO4的混合溶液、浓硝酸分别对碳纳米管（CNTs）进行改性处理,并用改性CNTs与一定量的硝酸铁、硝酸锶反应．制备出了改性碳纳米管与锶铁氧体复合材料。利用IR、VSM、TEM等检测了材料的性能。结果表明,改性后的碳纳米管表面主要引入了羟基、羰基,其水溶性明显增强;复合材料的磁性能较好,但加入CNTs后,复合材料的矫顽力呈降低趋势,且随着CNTs含量的增加,矫顽力降低越大。空白实验表明,锶铁氧体的粒径在20nm左右,这也是复合材料磁性能较高的主要原因。     

复合材料空调底盘的试制及性能研究

目前的空调底盘均采用的是镀锌金属板,具有易腐蚀生锈及噪音大的缺点。针对这一问题,提出使用复合材料取代镀锌金属板制作空调底盘,分别使用玻璃纤维增强酚醛树脂及玻璃纤维增强不饱和聚酯进行了样品的试制,并进行了各项性能的测试,证明该方案满足使用要求。其中酚醛树脂增强玻璃纤维试样弯曲强度达到302.19MPa,弯曲模量达到25.53GPa,拉伸强度达到102.95MPa,并且制品均通过了载荷测试。     

磁性坡缕石复合材料的制备及性能

以提纯和超细制备的纳米坡缕石矿浆与纳米Fe3O4磁性流体复合,经加热和活化处理后,制备了外包磁性微粒的磁性坡缕石纳米复合材料.当每100 g坡缕石中加入24 g纳米磁性微粒时,磁场对磁性坡缕石纳米复合材料的截留量为90.2%,其磁化率为4.3×10-2.利用化学分析、X射线衍射、红外光谱、透射电镜及磁性能测试等分析手段对磁性坡缕石复合材料进行了表征及磁性能测试,结果表明:所制备的坡缕石磁性复合材料具有高分子靶向药物载体材料的功能,有望成为新型靶向药物载体材料.     

淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂制备及性能研究

以淀粉和丙烯酸为主要原料通过共聚反应制备淀粉接枝高吸水性树脂,研究了淀粉种类对高吸水性树脂性能的影响,并对高吸水性树脂进行生物降解实验.结果表明,高吸水性树脂的吸水率达到1079 g/g,60℃下8 h的保水率约为15%,在土壤中35 d后其降解率为29%.     

金属过滤器用高性能碳化硅泡沫陶瓷的制备

介绍了一种适用于大规模工业化生产高强度金属过滤用碳化硅泡沫陶瓷的方法。采用商用SiC粉体和聚氨酯泡沫通过2次挂浆工艺可以制备出最大平均抗弯强度达到2．87 MPa,平均孔径在3 mm左右,同时具备优良的抗热震性能和高达1700℃耐火度的碳化硅泡沫陶瓷。探讨了浆料的牯度、流变性能对挂浆性能的影响及第2次挂浆对强度的增强机理,说明1次浆料的触变性能和适当固相含量的2次浆料是高强度泡沫陶瓷制备的关键,而2次挂浆工艺对强度提高的主要贡献来源于第2次浆料对1次挂浆烧结后留下空洞的有效弥补。     

聚乙烯醇陶瓷复合膜的制备与性能研究

以大孔径廉价的陶瓷粗滤膜（SiO2）作为基质膜,以亲水性的聚乙烯醇为原料、戊二醛作交联剂,采用涂敷的方法制备了聚乙烯醇陶瓷复合膜。考察了基质膜的孔径大小、聚乙烯醇的浓度、交联时间等对复合膜性能的影响。在膜反应器中膜通量的变化及有机污染物的去除效果表明：复合膜具有较好的耐污染特,陛及较高的COD去除率。     

有机磷系化合物反应阻燃聚乳酸的机理与性能

介绍9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)及其衍生物10-(2,5-二羟基苯基)-10-氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO-HQ)分别反应阻燃聚乳酸(PLA)的机理和对PLA力学性能、阻燃性能、耐热性能的影响。结果表明,少量DOPO对PLA有良好的阻燃效果,少量过氧化二异丙苯(DCP)与DOPO-HQ并用能有效改善PLA的阻燃性能和热稳定性能。5%DOPO-HQ/0.5%DCP阻燃PLA具有良好的综合性能,拉伸强度为49.37MPa,断裂伸长率为5.03%,氧指数为32%,试样热失重5%、50%时的温度分别提高38、36℃。