聚丙烯高速纺丝的研究

研究了分子量、分子量分布及纺丝工艺条件对聚丙烯高速纺得卷绕丝的结构及力学性质的影响。结果表明:改变聚丙烯树脂和调节纺丝工艺条件(如绕丝速度、纺丝温度和泵供量等)可以获得各种织构的聚丙烯纤维。适当选择上述参数以控制或改变卷绕丝的织构可提高高速纺出聚丙烯纤维的质量。     

聚丙烯中空纤维膜的微孔结构的控制

通过熔纺／冷拉伸法制备了微孔聚丙烯中空纤维膜。研究了工艺条件对微孔聚丙烯中空纤维膜的微孔结构与性能的影响。结果表明：随着纺丝温度的下降或熔体拉伸比的提高，最大可几孔径及孔隙率增大；熔纺中冷却风速提高，最大可几孔径及孔隙率较大；温度低于110℃时，热处理对最大可几孔径及孔隙率的影响较小，在120－130℃时，随着热处理温度的增加，最大孔径及孔隙率有明显增加的趋势；随着初纺中空纤维拉伸倍数的增加，孔隙率先增加而后下降。     

熔体静电纺丝研究进展

静电纺丝法是制备超细/纳米纤维的一种有效方法。相对于研究已经较为深入广泛的溶液电纺,熔体电纺还处于研究的初级阶段。但其原料适用性广、无毒无污染及产品转化率高等特点,使其在过滤、生物医药等领域有着广阔的应用前景。同时,熔体电纺也存在装置较复杂、纤维直径较粗等缺陷。本文介绍了目前熔体电纺的各典型装置,总结了用于熔体电纺的聚合物种类、实验工艺,比较了各种聚合物纺丝过程中的参数对纤维物化性质的影响,探讨了熔体电纺纤维的应用,并对其发展方向进行了预测和展望。     

过冷等规聚丙烯熔体的流变学行为

采用毛细管流变仪研究低于表观熔点的过冷聚丙烯熔体的流变学行为.过冷聚丙烯熔体先经过一段诱导期后,熔体发生凝胶化,剪切黏度在短时间内大幅度升高,最终固化结晶.在诱导期中,过冷聚丙烯熔体的流变行为与高于聚丙烯熔点的常规熔体的流变行为相仿.诱导期的长度与温度有关.在160℃下,诱导期的长度足够长,于是使用过冷聚丙烯熔体进行纺丝加工成为可能.实验结果表明,由过冷熔体制备的初生纤维各项性能与由高温熔体制备的初生纤维亦相似,因此,通过降低喷丝头温度的方法发展一种节能降耗的聚丙烯纤维制造技术有潜在的可能性.     

聚合物的静电纺丝

静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝方法.由纳米纤维制得的无纺布,具有孔隙率高、比表面积大、纤维精细程度与均一性高、长径比大等优点,从而赋予了静电纺丝纤维广泛的应用前景,它已在国内外引起了广泛的关注.本文介绍了静电纺丝的装置、基本原理及静电纺丝制备纳米纤维的研究进展,同时也叙述了其在各个领域的应用,最后展望了静电纺丝制备纳米纤维的发展方向及前景.     

静电纺丝法制备聚醚酰亚胺纤维膜的结构和介电性能研究

采用静电纺丝法制备了聚醚酰亚胺(PEI)纤维膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和偏振红外对PEI纤维膜的微观结构进行研究.实验结果显示纺丝液溶剂决定了PEI的可纺性,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂时,空气湿度显著地影响纺丝过程以及纤维的形态.在相同纺丝工艺条件下,随着纺丝液浓度的增加,所得PEI取向纤维沿辊筒收集方向的排列规整性提高,纤维平均直径由405 nm增加到3.25 μm.PEI纤维膜介电性能的研究表明,取向纤维膜的介电常数很小,最低可达到1.1,其介电损耗也维持在较低的水平,纤维膜的接收方式以及热牵伸处理会对PEI纤维膜的介电性能产生影响.     

静电纺丝制备醋酸纤维素复合纳米纤维的研究进展

静电纺丝技术就是通过带电聚合物溶液或熔体的喷射来制备纳米纤维,是一种制备纳米纤维材料简单有效的技术。醋酸纤维素(CA)易溶于有机溶剂,常作为纤维素的替代材料应用于静电纺丝领域。本文总结了近年来国内外采用静电纺丝技术制备CA复合纳米纤维的研究新进展,重点介绍了CA/CNTs复合纳米纤维、CA/金属粒子复合纳米纤维、CA/金属氧化物复合纳米纤维、CA基载药复合纳米纤维、CA/PAN复合纳米纤维、CA/PVA复合纳米纤维、CA/CS复合纳米纤维等CA复合纳米纤维的研究进展以及潜在的应用领域。     

静电纺丝法制备酚醛纤维研究进展

酚醛树脂是一种广泛使用的合成树脂,包括热固性和热塑性两类,具有良好的阻燃性、耐热性和耐腐蚀性。酚醛纤维是由酚醛树脂所制成的交联纤维,传统的酚醛纤维制备方法有熔融纺丝法和湿法纺丝法,后来出现了静电纺丝法。本文根据酚醛树脂的种类分别介绍了热固性、热塑性和热塑/热固混合酚醛树脂三类材料静电纺丝的研究进展。在改善酚醛纤维特性方面,综述了四种优化措施,包括加入无机盐、微波辐射辅助固化、非匀速阶梯式加热固化、氧化石墨烯修饰的静电纺丝法等。此外,对本实验室制备酚醛纤维的研究也进行了概述,阐述了酚醛纤维当前存在的问题及未来发展方向。     

聚苯撑苯并二噻唑的纺丝工艺研究

对聚苯撑苯并二噻唑（PBZT）的纺丝采用了“干喷湿纺”新技术，连续纺出了高强度、高模量的PBZT纤维。研究了PBZT的溶液浓度、PZT分子量、纺丝时空气层高度、纺丝温度和拉伸比对所纺出PBZT纤维力学性能的影响，找到了最佳纺丝工艺条件。     

静电纺丝法制备三维聚二甲基硅氧烷纳米通道

利用静电纺丝技术构建了新型三维纳米通道系统。 在不同质量分数的聚苯乙烯（PS：Mw=1.3×105）溶液中加入一定量十二烷基磺酸钠（SDS）,于不同电压下进行静电纺丝。 所得纤维在90 ℃加热粘连后,形成三维聚苯乙烯纳米网络模板,然后于聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体（含10%交联剂）灌注进入上述模板并交联形成网络复合材料,再用二硫化碳超声除去聚苯乙烯纤维。 采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对纤维模板形貌和纳米通道进行了表征。 结果表明,质量分数为10%的PS溶液加入0.5%SDS,在20 kV电压下进行静电纺丝,得到直径为150 nm的纤维。 SDS的加入对纺丝纤维具有平滑作用,使得粘连的纤维模板更易去除,形成的三维纳米通道直径约160 nm,与纤维模板直径一致。 该类型纳米通道可以应用于医学药物载体、纳流控芯片等众多领域。     

静电纺丝法和气流-静电纺丝法制备聚砜纳米纤维

应用电纺法制备了聚砜纳米纤维.设计了一种新型的气流静电纺丝装置,其特点是在喷丝头上添加了喷气组件.电纺过程中所用聚砜的特性粘数为0.97dLg,溶剂为二甲基乙酰胺,载气为氮气.研究了聚砜纳米纤维的平均直径与过程参数之间的关系.研究表明影响聚砜纳米纤维的平均直径的主要因素为电压、纺丝液的流速、喷丝头与收集器之间的距离、操作温度以及纺丝液的性质(如粘度、表面张力和电导率).纳米纤维的平均直径和直径分布用扫描电镜表征.应用这种气流静电纺丝法制备的纳米纤维的直径范围是50～500nm.所得纳米纤维的直径依赖于电压、喷丝头与收集器之间的距离以及喷丝液的浓度.结果表明,采用气流静电纺丝不仅能制备较细而且均匀的纳米纤维,而且产量更高.     

磷钼酸/PMMA静电纺丝纤维的制备及形貌研究

通过静电纺丝技术制备了磷钼酸/PMMA复合纤维,研究了PMMA的相对分子质量、磷钼酸的含量及混合溶剂中DMF与乙醇的体积比对复合纤维形貌及直径的影响。通过扫描电镜(SEM)对复合纤维的形貌进行了观察,并测试了不同条件纺丝溶液的电导率、黏度和表面张力。研究发现,PMMA的相对分子质量和DMF与乙醇的体积比对复合纤维的形貌影响较为明显,磷钼酸的含量对复合纤维的直径影响显著。较为理想的纺丝条件为:PMMA的重均分子量为60000,纺丝液中磷钼酸的含量为16mg/mL,DMF与乙醇的体积比为6∶4。     

用苯乙烯和4-(甲基丙烯酸)2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯共聚物共混改性聚丙烯纤维的研究

用苯乙烯和4-(甲基丙烯酸)-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯共聚物与聚丙烯共混,进行纺丝,得到了一种洁白的消光纤维,纺丝温度显著降低,纤维的抗大气老化性能好,并可用偶氮型分散染料染色,改进了聚丙烯纤维的一些缺点。     

生物医用材料自增强工艺的研究现状及前景展望

介绍了生物医用材料自增强的概念,重点介绍了纺丝、熔体注塑和挤出、纤维集束模压成型、定向自由拉伸、固态挤出、成纤模压等自增强工艺,对这些自增强工艺的原理作了简要的介绍,并对生物医用材料的发展前景进行了展望。     

聚乳酸熔体纺丝、粘接和吸附性能的初步研究

针对制备香烟过滤嘴用丝束和过滤嘴棒的特殊需要,研究了聚乳酸的纺丝、粘接和吸附性能,通过流变学测量考察了各种加工因素对熔体流动性和可纺性的影响,特别是残留水分的影响,用分子量、DSC和力学性能测量跟踪了熔体纺丝和后加工过程.所获结果对确定聚乳酸树脂的规格范围,确定纺丝和后加工工艺,具有参考价值.     

静电纺丝射流理论研究进展

静电纺丝技术是制备连续纳米纤维最为快速、高效的方法之一,已得到广泛关注,存在巨大应用潜力。为揭示纺丝过程射流行为机理,研究者从溶液或熔体喷射实验出发,围绕其射流理论模型进行了大量的研究。作者从射流的产生、射流稳定运动的规律、射流不稳定三个角度综述了国内外静电纺丝射流理论研究现状及进展,重点介绍了静电纺丝射流的数学及物理模型理论研究,分析了静电纺丝理论亟需解决的问题,为进一步研究静电纺丝理论和指导静电纺丝工艺研究提供参考。     

胶原静电纺丝研究进展

胶原是细胞外基质的主要结构蛋白,广泛存在于各类动物机体中。天然胶原存在纤维形态不一、机械性能差等不足,限制了其工业规模化应用。因此,如何有效地制备出性能优良的胶原材料成为热点问题。静电纺丝技术是一种新兴的纳米材料制造技术,利用该技术可获得具有不同结构和性能的胶原基纳米纤维材料,制成的纳米纤维材料展现出密度低、弹性高等优异特性,有望广泛应用于组织工程、医学、载体等领域。本文将从胶原的单独静电纺丝及其影响因素、胶原共混静电纺丝和影响因素以及应用等方面介绍胶原静电纺丝技术的研究进展,并针对存在的问题和发展方向进行了讨论和展望,为胶原的应用提供一定的理论指导和技术支撑。     

硬弹性聚丙烯的排状堆积片晶

用广角X射线衍射、小角X光散射等手段对硬弹性聚丙烯中排状堆积片晶的形成及结构进行了研究。结果表明,应力场下聚丙烯熔体结晶,得到的硬弹性聚丙烯具有垂直于挤出方向而又平行堆积的片晶结构(即排状堆积片晶)。熔融温度越高,排状堆积片晶所需的熔体拉伸比越高。而随着熔体所受拉伸比的增加,片晶厚度有所增加。随着熔融温度升高,片晶厚度下降。热处理温度在110-120℃之间,片晶厚度随热处理温度升高明显增加。     

热压处理提升聚乙烯醇纳米纤维膜水稳定性的研究

通过静电纺丝技术制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,研究了热压处理的条件(温度、压力、时间)对提升PVA纤维膜水稳定性的影响。随着热压温度的增加,PVA纤维膜的水稳定性增强,红外测试显示,不同温度(50℃、100℃、155℃)热压处理,水稳定性增强的机理不同。扫描电镜照片及水稳定性测试表明,与单纯加热处理相比,热压处理可在较低温度下达到较高温度的效果,压力起到了协同作用。热压压力大于4MPa后,纤维膜的水稳定性无明显提升,热压时间对不同温度处理的PVA纤维膜的水稳定性影响有明显差异。综合考虑PVA的性能和水稳定性,最佳热压处理条件为100℃,4MPa,2min。     

纤维素混合醚酯的制备与静电纺丝性能

研究了几种纤维素混合醚酯的制备及其高压静电场纺丝性能,分析了溶剂组成、溶液浓度、分子量、酯化基团对成纤性和纤维直径的影响。结果表明:在非均相条件下,经过碱化、醚化与酯化,得到不同结构的纤维素混合醚酯HPMCP、HPMCT与HPMCAS,均可实现静电纺丝;在甲醇/二氯甲烷=1∶4的溶剂体系中易得到表面光滑纤维;在溶剂组成一定条件下,溶液仅在一定浓度范围可纺,且浓度越低、纺丝电压越高,纺丝平均直径越小;当溶剂组成、溶液浓度一定时,分子量对其溶液纺丝的可纺性有直接影响,HPMCAS仅重均分子量达到7.2×104才能获得表面光滑纺丝纤维;在溶剂组成、溶液浓度和分子量一定的条件下,相邻酰基间距离越小,酸性越强,溶液电导率越大,丝越细。