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纳米海藻纤维的制备与后处理

纳米海藻纤维的制备与后处理
纳米海藻纤维的制备与后处理

纳米海藻纤维的制备与后处理1

盛冰冰,孔庆山,纪全,夏延致

青岛大学纤维新材料及现代纺织国家重点实验室培育基地,山东青岛(266071)

E-mail: sbb1228@https://www.docsj.com/doc/5b16813285.html,

摘要:海藻酸钠120mps/PEO90万比例为8:2时得到无串珠的光滑纤维,并且纤维直径分布均匀,添加第三组分明胶或者纳米银溶液可纺性进一步变好。用乙醇/氯化钙(CaCl2)处理电纺纤维,使其疏水性得到极大改善。

关键词:静电纺丝;海藻酸钠;疏水性

中图分类号:O63

海藻酸钠具有优良的生物相容性、无毒副作用、可控的生物降解性、无抗原体等特征,已被广泛应用于组织工程学及医学领域中[1-5]。静电纺丝已被证实为制备纳米结构纤维的有效途径,但电纺制备纳米级海藻纤维很困难。这是由于海藻酸钠溶液在很低的浓度下发生凝胶化(例如2wt%的海藻酸钠水溶液)。在如此低的浓度下,溶液中缺少产生纤维结构的物质,取而代之的是喷射的液滴或者包埋在串珠中的短纤维。如果溶液浓度稍微提高,溶液变得粘稠而不能电纺。解决这个问题的方法之一是向海藻酸钠溶液中加入第二种聚合物,表面活性剂和/或共溶剂。添加剂的加入与海藻酸钠溶液相互作用,降低了溶液黏度,从而控制海藻酸钠溶液的溶胶-凝胶转变。本文利用这个原理成功得到了电纺海藻酸钠纤维。

1 实验

1.1 实验原料及仪器

PEO(平均相对分子质量为900 000,C.R.),长春市大地精细化工厂;海藻酸钠(粘度120mps);二甲基亚砜(DMSO,C.R.),天津市博迪化工有限公司;曲拉通Triton X-100。

JSM-6390LV扫描电镜,日本JEOL公司;DDS-11A型数字电导率仪,上海雷磁新泾仪器有限公司;Nicolet5700红外波谱仪,美国热电科技仪器有限公司

1.2 实验方法

1.2.1 纺丝液的制备

分别将海藻酸钠与PEO(或PEO/明胶、PEO/纳米银溶液)溶解在去离子水中制备成4wt%的溶液,离心脱泡。按照不同的体积比将两种溶液混合,搅拌3h,向混合溶液中加入

0.5wt%Triton X-100和5wt%的DMSO,搅拌3h,离心脱泡。

1.2.2 静电纺丝

将溶液注入5ml针管中,毛细针管内径为6mm。铝箔纸作为接受装置并且接地,接收距离20cm,纺丝电压15kV。

1.2.3 电纺纤维的交联

电纺纤维置于95%的乙醇溶液中5min,随后浸没在1wt%的CaCl2乙醇溶液中10min。乙醇/ CaCl2处理过的电纺纤维在溶液中静置1h,随后置于去离子水中以去除CaCl2。室温下干燥。

1本课题得到国家自然科学基金项目(No.50673046)、青岛市科技发展计划项目(05-2-JC-62)的资助。

1.3 表征

1.3.1 电导率

用DDS-11A型数字电导率仪(上海雷磁新泾仪器有限公司)测试溶液的电导率。

1.3.2 扫描电镜

用JSM-6390LV扫描电镜(日本JEOL公司)观察所纺纤维的形貌。

1.3.3 红外

用Nicolet 5700红外波谱仪(美国热电科技仪器有限公司)分析纤维结构特征,使用其

智能附件镜面全反射Mask。分束器KBr,扫描次数32,分辨率8 cm-1。

2 结果与讨论

2.1纺丝液性质

电压15kV,固化距离20cm,纺丝温度40℃时,对不同溶液进行静电纺丝,电导率的

变化如表1所示。

表1 海藻酸钠/PEO共混液性质

海藻酸钠:PEO 电导率(ms/cm)

7:3 4.21

8:2 4.78

9:1 5.45 海藻酸钠:PEO:明胶电导率(ms/cm)

7:2:1 4.56

6:2:2 4.39 海藻酸钠:PEO+纳米银溶液电导率(ms/cm)

8:2+50g/L 3.98

8:2+100 g/L 4.00

海藻酸钠是一种具有高电导率的聚电解质,可形成一系列粘度的溶液。聚电解质间的相

互排斥力是阻碍海藻酸钠静电纺丝的关键因素。PEO的加入使得海藻酸钠与PEO间产生相

互作用,降低了聚电解质海藻酸钠之间的排斥力。由表1可知,随着PEO含量的增大,混

合溶液的电导率逐渐降低,表明PEO与海藻酸钠之间的相互作用抑制了海藻酸钠的解离。

2.2 扫描电镜

在电压15kV,固化距离20cm,纺丝温度40℃的条件下进行静电纺丝,所得纤维如图

1-3所示。

a b

c

图1 海藻酸钠/PEO混合水溶液电纺纤维电镜图注:(a)为9:1; (b)为8:2

由图1可知,随着PEO含量的增加,溶液可纺性变好,在相同时间内得到的电纺纤维数增多(注:纺丝时间均为3小时)。这是由于随着PEO含量的增加,PEO与海藻酸钠之间的相互作用变强,电导率下降,溶液粘度、表面张力也随之降低,所以,在相同电压条件下,电场力更容易克服溶液的表面张力,使液流拉伸分裂成纤维。在海藻酸钠/PEO比例均为7:3时,随着体系粘度的进一步降低,电纺纤维中又出现串珠。串珠出现表明适纺溶液的粘弹性变小,在电场力作用下,射流出现被拉断现象。

综上所述,海藻酸钠/PEO比例为8:2时,所得纤维连续光滑且直径分布较窄,单位时间内获得纤维数最多,形貌较为清晰。

7:2:1 6:2:2

图2 120mps海藻酸钠/90万PEO/明胶混合液电纺纤维图

银溶液5% 银溶液10%

图3 120mps海藻酸钠/90万PEO/纳米银混合液电纺纤维图(海藻酸钠:PEO为8:2)

由上两图可知,向溶液体系中加入第三组分明胶或者纳米银溶液均得到形貌更为清晰、纤维直径均在纳米级且纤维直径分布均匀。这是由于第三组分的加入,进一步降低了溶液体

系的粘度,同时又维持了电纺所需体系的缠结点数,故可纺性大大提高。

2.3 红外光谱

采用傅立叶变换红外光谱仪的智能附件Mask 镜面全反射进行分析,镀金片作为背景,得到反射-波数光谱图。

电纺纤维交联处理前后的红外谱图见图4。图4(a)中1454cm -1和1235cm -1两处的峰分别是PEO 中C-H 的弯曲振动峰和C-O 键的伸缩振动峰,1588cm -1和1045cm -1分别为海藻酸钠大分子中羧酸根离子的不对称振动峰和主链上C-O-C 的伸缩振动峰,3625cm -1处为海藻酸钠与PEO 的氢键作用。由图中a 、b 比较可知,海藻纤维交联前后红外谱图中峰位变化不大,特征峰位基本重合。这就表明交联前后,聚合物主链结构没有发生变化。

967.01045.21235.51454.61587.62194.63077.83625.3交联前

2

4

6

8

10

12

14 16 18

20

22

24

26

%R e f l e c t a n c e 1000 1500 2000

2500 3000 3500 Wavenumbers (cm-1)

a

973.1

1045.21238.61454.71588.12186.83077.83625.5交联后

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

11

12

13

14

15

16

%R e f l e c t a n c e 1000 1500 2000

2500 3000 3500 Wavenumbers (cm-1)

b

图4 海藻酸钠/PEO 纤维的红外光谱(8:2)

注:a 为交联前;b 为交联后

2.4 疏水性的改善

海藻酸钠与PEO 都是水溶性的,故所得海藻酸钠/PEO 电纺纤维在水中快速溶解。因此,必须改善纤维的疏水性能,提高应用范围。将电纺纤维交联处理后,疏水性得到极大的改善。图5为交联纤维浸没在水中10天后干燥所得的电镜图片。由图5可知,纤维形貌依然较为清晰,呈网状分布在铝箔纸上。

图5 交联处理后的海藻纤维电镜图

注:浸没10天后干燥

3 结论

本文运用静电纺丝法成功制备了海藻酸钠/PEO 纤维。海藻酸钠本身不能电纺成纤维,其可纺性可通过共混PEO 得到改善。海藻酸钠/PEO 比例为8:2时得到无串珠的光滑纤维,并且纤维直径分布均匀;添加第三组分明胶或者纳米银溶液可纺性进一步变好。用乙醇/ CaCl 2处理过的电纺纤维疏水性得到极大的改善。本文提供了制备超细海藻纤维的一种可行方法,使海藻纤维在生物医用领域得到广泛应用。

参考文献

[1] Zheng-Ming Huang, Y.-Z. Zhang, M. Kotaki, S. Ramakrishna. A Review on Polymer Nanofibers by Electrospinning and Their Applications in Nanocomposites[J]. Composites Science and Technology, 2003, 63:2223-2253

[2] Wen-Ji Jin, Hwang Kye Lee, Eun Hwan Jeong et al.. Preparation of Polymer Nanofibers Containing Silver Nanoparticles by Using Poly(N-Vinylpyrrolidone)[J]. Macromol. Rapid Commun., 2005, 26:1903-1907.

[3] R. Siddheswaran, R. Sankar, M.Ramesh Babu. Preparation and Charaterization of ZnO Nanofibers by Electrospinning[J]. Cryst. Res. Technol., 2006, 41:446-449.

[4] Wu Aik Yee, Masaya Kotaki, Ye Liu, Xuehong Lu. Morphology, Polymorphism Behavior and Molecular Orientation of Electrospun Poly(vinylidene fluoride) Fibers[J]. Polymer, 2007, 48:512-521.

[5] 赵治贞.电纺制备聚偏氟乙烯超细纤维膜及性能研究.天津大学硕士学位论文.20040401

Electrospinning of Sodium Alginate Nanofibers

Sheng Bingbing,Kong Qingshan,Ji Quan,Xia Yanzhi Advanced fibers and Modern Textile Cultivation Base for State Key Laboratory,Qingdao

University,Qingdao,Shandong(266071)

Abstract

Natural biopolymer sodium alginate has been electrospinning from aqueous solution by blending with a biocompatible, synthetic polymer poly(ethylene oxide) (PEO). The anti-water property of the electrospun fibers has been improved by a combination of ethanol and CaCl2.

Keywords: electrospinning; sodium alginate; anti-water property

海藻纤维1

海藻纤维提取研究进展 【摘要】本文综述了海藻纤维的国内外发展现状,海藻纤维的性质、制备,重点叙述了海藻纤维在医药及纺织方面的应用及前景展望。 【关键词】海藻纤维制备性能应用 Research Progress on Extraction of alginate Abtract:This article reviews the alginate fiber development status at home and abroad, seaweed fiber properties, preparation, describes the focus of alginate fiber in medicine and textile applications and prospects. Keyword:alginate fiber preparation performance application 前言: 生命起源于海洋,占地球表面积71%的海洋蕴藏着大量的资源,海洋天然产物不仅具有独特的化学结构,而且具有高效的活性和特殊的药理机制,是极具研究价值和开发价值的生物活性天然产物。随着石油资源的日趋紧张以及生产过程中的高消耗、高污染等问题,基于对人民生活水平及可持续发展方面考虑,海洋中的海藻引起了科学界的广泛关注。它的发现减轻了纺织工业对石油和棉花等的过度依赖。 海藻纤维的原材料来自天然海藻中所提取的海藻多糖。海藻多糖主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布和马尾藻等褐藻类,以甘露糖醛酸和葡糖醛酸以1、4结合,具有纤维素类似结构的物质。海藻纤维含有多种对人体有益的氨基酸、维生素、矿物质等有效成分,其性质特殊,可广泛应用于医疗卫生以及纺织行业。 一、国内外研究现状 1883年,人们发现了海藻材料的结构致密性及粘连性,有关专利也研究了对海藻酸的提取,并研究了其大分子产品的物理化学性能及工业应用。1912年到1940年间,一些德国、日本和英国专利纷纷发表了海藻酸盐经挤压可得到可溶性海藻纤维的报导。1944年,Speakman和Chamberlain对海藻酸纤维的生产工艺作了详细的报道,通过与海藻酸钙进行离子交换,用多种金属离子置换初生纤维上的钙离子,制成海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等海藻酸纤维。英国的公司曾将海藻纤维,大规模地应用于纺织及室内装饰行业,后来另一家英国公司将海藻纤维应用于医用敷料,在海藻酸中混入了羧甲基、纤维素钠、维生素、芦荟等许多对伤口愈合有益的材料,从而进一步改善了产品的性能。2002年,原Zimmer公司推出的SeaCell纤维,纤维的制备方法是在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末再抽丝而成,其成分主要是纤维素和海藻Ⅲ。[1]

纳米纤维的技术进展

纳米纤维的技术进展 赵婷婷 张玉梅 (东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051) 崔峥嵘 (辽阳石化分公司,辽阳,111003) 王华平 (东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051) 摘 要:本文简单介绍了纳米纤维的定义、特点和应用,主要讨论了纳米纤维的制备方法,包括传统纺丝方法(如:静电纺丝法、复合纺丝法和分子喷丝板法)的改进以及新兴的生物合成法和化学合成法。 关键词:纳米纤维,技术,进展,生物合成,化学合成 中图分类号:TS1021528 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2003)10-0038-05 1 前言 纳米纤维是直径1nm~100nm的纤维,此为狭义的纳米纤维的定义。广义地说,零维或一维纳米材料与三维纳米材料复合而制得的传统纤维,也可以称为纳米复合纤维或广义的纳米纤维。更确切地说,这种复合纤维应称为由纳米微粒或纳米纤维改性的传统纤维。纳米纤维最大的特点就是比表面积大,导致其表面能和活性的增大,从而产生了小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,在化学、物理(热、光、电磁等)性质方面表现出特异性。纳米纤维广泛应用在服装、食品、医药、能源、电子、造纸、航空等领域。 一方面,纳米纤维的广泛应用,对纳米纤维的制备技术提出了新的要求,同时也为纳米纤维制备技术的发展提供了新的发展空间;另一方面,纳米纤维制备技术的不断创新与发展,也使得纳米纤维的种类不断推陈出新,其性能和功能也得以进一步的体现和应用。本文主要讨论一维纳米纤维制备技术的进展情况。 收稿日期:2003-05-20 作者简介:赵婷婷,女,1980年生,在读硕士研究生。主要从事细菌纤维素的研究。2 传统纺丝方法的改进 2.1 静电纺丝法[1~4] 静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心,是使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动并发生形变,然后经溶剂蒸发或熔体冷却而固化,于是得到纤维状物质,这一过程简称电纺。 目前电纺技术已经用于几十种不同的高分子,即包括大品种的采用传统技术生产的合成纤维,如:聚酯、尼龙、聚乙烯醇等柔性高分子的电纺,包括聚氨酯弹性体的电纺以及液晶态的刚性高分子聚对苯二甲酰对苯二胺等的电纺。此外,包括蚕丝、蜘蛛丝在内的蛋白质和核酸(DNA)等生物大分子也进行过电纺实验。尽管所用的材料十分广泛,但是目前电纺纤维总是以在收集板负极上沉积的非织造布的形式而制得的,其中单纤维的直径可以随加工条件而变化,典型的数值为40nm~2μm,甚至可以跨越10nm~10μm的数量级,即微米、亚微米或纳米材料的范围。 电纺纤维最主要的特点是所得纤维的直径较细,新形成的非织造布是一种有纳米微孔的多孔材料,因此有很大的比表面积,有多种潜在用途。但是,目前的电纺技术在推广上存在一定技术问题:第一,由于静电纺丝机设计的构型,此法得到的只能是非织造布,而不能得到纳米纤维彼此可

PU聚氨酯纳米纤维的制备-材料手册

聚氨酯PU纳米纤维的制备 一、背景 聚氨酯PU全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。它的综合性能主要表现在其兼有从橡胶到塑料的许多宝贵特点,如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良,高拉伸强度和断裂伸长率,所以在诸多的领域都有着不可替代的应用。 O=C=N-R’-N=C=O+HO-R-OH====RO-CO-NH-R’NH-CO-OR 聚氨酯的分子式 近年来,由于PU本身具有良好的物理化学性能,如良好的弹性、耐磨性、生物相容性等,有很多关于PU静电纺丝纳米级纤维的研究,并有望应用于多个领域,如高效空气过滤器,防护织物,创伤敷料,传感器等。北京永康乐业科技发展有限公司专注于纳米纤维的制备与应用研究,其合作者产生一系列重要成果。Chen Yao等采用等离子预处理,紫外诱导接枝共聚和季铵化反应制备了PU抗菌静电纺丝纤维膜[1]。Eun Hwan Jeong等成功地合成了含有不同数量季铵基团的PUCs,进行静电纺丝后得到的纤维对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌有很好的抗菌效果[2]。Demir等合成分子量较低的PU,将其溶于二甲基甲酰胺(DMF),进行静电纺丝,结果表明在该体系中,静电纺丝形成连续纤维的溶液质量分数范围为3.8%~12.8%[3]。Matthew Richard Williamson等用湿法纺丝聚已内酰胺(PCL)纤维和静电纺丝PU纤维制成了合成组织工程支架,人体内皮细胞能非常好地吸附在该支架上并能很好地生长[4]。 二、纳米纤维的制备 2.1仪器和试剂 仪器:SS-2535型静电纺丝装置(北京永康乐业科技发展有限公司);磁力搅拌器;电子天平;扫描电子显微镜。 试剂:TPU(PU32,北京永康乐业科技发展有限公司);N,N-二甲基甲酰胺(DMF),四氢呋喃(市售,分析纯); 2.2聚氨酯纳米纤维膜的制备 使用SS-2535型静电纺丝装置制备纳米纤维。以THF:DMF(3:1)为溶剂,配制质量分数为10%的PU溶液。经磁力搅拌器高速搅拌,获得混合均匀的溶液或悬浮液。在室温26℃,纺丝电压13kV,接收距离15cm,纺丝液流量0.1mm/min条件下对溶液进行静电纺丝,纺丝时间为4-5h后制得聚氨酯纤维膜。

蓝晶纤维功能及应用

蓝晶纤维功能及应用 一、纤维简介 蓝晶纤维是以天然海带、海洋海藻生物为原材料,经过低温萃取海藻中的多糖和维生素,通过特殊物理加工技术与纤维混纺成纱线。 实验研究证明,天然海带、海藻炭内含钠量少,富含多种对人体有益的矿物质,生物活性良好,其叶状体可入药,海带的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡而具有抗菌作用。具有新时代天然纺织护肤品美誉的蓝晶纤维,有着良好的远红外放射效能,同时具备植物活性,高效透氧润肤、植物抗菌抑菌、除臭防臭、自阻燃性高等特性,还有较好的负离子保健功能可促进血液循环。蓝晶纤维的生物可降解性,彻底颠覆了面料再生及环保的认知,为天然健康穿戴提供了更为安全性的新选择! 如今,蓝晶纤维利用了更纯净的海洋生物进行科技提炼,将是纺织面料行业的一次颠覆性的创新。

二、科技环保的生产过程 海带、海藻→低温沉炼萃取→蓝晶纤维→蓝晶纱线→蓝晶纤维面料→最终成品 三、适用领域 贴身衣物(内衣、内裤、背心、文胸、秋衣秋裤、婴儿穿戴服饰等)、家纺、针织袜品、围巾、毛巾、手套、口罩、面膜、卫生用品、功能性运动服、医用领域(医疗手术服、绷带等)。 四、功能介绍 蓝晶纤维具备超强吸湿透气性,高效透氧润肤、植物抑菌除臭、自阻燃性高、超强远红外蓄热保暖功能、负离子保健促进血液循环、生物可降解等特性。 ●吸湿透氧润肤性

蓝晶纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气经吸附-扩散-解吸过程,从外界环境进入皮肤组织内;而吸湿后形成的水凝胶硬性部分(氧气可通过的微孔)避免了皮肤的缺氧状况,促使皮肤有智能的呼吸透气与高效保湿润肤性。 ●负离子和远红外保健 蓝晶纤维可吸附大量金属离子形成导电链,提高大分子链的聚集能力,适宜制造防护型纺织品。在富有含水的自然环境里形成众多负离子,可促进人体新陈代谢,使身体更有活力。蓝晶纤维中富含的多种矿物质可放出α波,让人身心舒适。 蓝晶纤维,利用高科技低温沉炼惰性气体萃取技术,天然的海带、海藻类植物经过提取形成超微粒子,具有较强远红外线放射能量层,在温度达到35℃时远红外线放射率可高达90%以上,属于高数值的远红外放射率素材。远红外线放射可使细胞内的分子运动活性化产生共振,使身体内部产生温暖感。生物超微粒子活动能赋予细胞活力,让细胞充满生机。同时远红外线照射能使人体血液产生共振,促使体内水分子振动,分子间摩擦产生热反应,促使皮下温度上升。热胀冷缩效应使微血管扩张,加速血液循环、促进新陈代谢、消除体内的有害物质,使人体生理机能更加活络。 ●自阻燃性 蓝晶纤维是一种生物自阻燃纤维,燃烧过程中纤维的碳化程度高,离开火焰即熄灭。从海带海藻酸钠的热分解过程中可以看出,海藻酸钠热分解过程中能释放出大量的水和CO2,水分子的汽化吸收大量的热量,降低纤维表面的温度。另外,生成的水蒸气和CO2属惰性气体,将海藻纤维分解出的可燃性气体浓度稀释,达到阻燃性,从而为生活提供更为可靠安全的穿戴。 ●抑菌除臭性

(完整版)纳米纤维技术介绍

纳米纤维技术介绍 1.纳米纤维 纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料,纳米是一个长度单位,其符号为nm,为1毫米的百万分之一(l nm=1×10-6 mm)。图1可以直观的比较人类头发(0.07-0.09 mm)与纳米纤维直径的差别。 图1 纳米纤维直径尺度示例 2 纳米纤维的应用与优势 纳米纤维在众多领域都有应用的优势,这些优势被近年来大量的学术论文报导,同时受到了产业界的重视,一些产品已经在市场上广泛的应用。这些领域包括:空气过滤、液体过滤、能源/电池隔膜、生物医学、药物缓释控释、健康和个人防护、环境保护、吸声材料、食物和包装等等。 纳米纤维作为过滤材料的优势:纳米纤维在空气过滤和液体过滤材料领域已有市场化的产品,其进入中国市场的方式均为原装进口。为确保技术壁垒相关企业虽在国内建立了全资子公司,但不设纳米纤维过滤材料生产线。相关产品有唐纳森公司Torit? DCE?除尘器、燃汽轮机过滤器GDX?、汽车引擎过滤器PowerCore?,唐纳森公司宣称其产品具有无可替代的性能。另有美国贺氏(H&V)公司FA6900NW、FA6901NW、FA6900NWFR系列空气过滤滤料,以及H&V公司一些型号不明的滤料也

有使用纳米材料。 纳米纤维非织造材料对亚微米颗粒的过滤效率是常规的微米纤维非织造材料(无纺布)所无法比拟的。这一特性决定了纳米纤维在空气中颗粒污染物的分离(电子工业、无菌室、室内环境净化、新风系统、工业高效除尘等)和液体中颗粒污染物的分离(燃油滤清器、水处理等)相关领域具有广阔的应用前景。 (1)纳米纤维直径小——孔隙尺寸小、过滤效率高 过滤材料通常为纤维平面非织造材料(纤维无纺布),随着纤维直径的减小,单位面积内的纤维根数显著增加,纤维未搭接处形成的孔隙尺寸显著减小,过滤效率明显提升(如图2所示)。对于常规过滤材料很难拦截的PM 2.5污染物有很高的拦截效率。 图2 纤维直径与孔隙尺寸和过滤效率之间的关系(2)纳米纤维比表面积大——对细微颗粒的吸附能力强 纤维直径减小,纤维比表面积增大。相同的聚合物形成纤维后,比表面积(s)与纤维直径(d)的关系式为:ds1∝,其关系服从图3中的曲线。可知,纤维直径从10 μm减小到100 nm(0.1 μm)时,纤维的比表面积增加至原来的1000倍。 比表面积的增大,增加了颗粒与纤维接触而被吸附的几率,特别是对常规过滤材料无法过滤的100-500 nm的微细颗粒的捕捉与分离,纳米纤维滤料是常规滤料无法比拟的,可以捕获PM2.5污染物中粒径最细小的颗粒。

纳米纤维概述

纳米纤维概述 1.纳米纤维的概念 纳米纤维是指直径处在纳米尺度范围(1~100nm)内的纤维,根据其组成成分可分为聚合物纳米纤维、无机纳米纤维及有机/无机复合纳米纤维。纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点,同时纳米纤维还具有纳米材料的一些特殊性质,如由量子尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的特殊的电学、磁学、光学性质[1]。纳米纤维主要应用在分离和过滤、生物及医学治疗、电池材料、聚合物增强、电子和光学设备和酶及催化作用等方面。 2.纳米纤维的制备方法 随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的制备技术也得到了进一步开发与创新。到目前为止,纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法,主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。 2.1静电纺丝法 静电纺丝法是近年来应用最多、发展最快的纳米纤维制备方法[2-4],其原理是聚合物溶液或熔体被加上几千至几万伏的高压静电,从而在毛细管和接地的接收装置间产生一个强大的电场力,随着电场力的增大,毛细管末端呈半球状的液滴在电场力的作用下将被拉伸成圆锥状,即泰勒锥。当外加静电压增大且超过某一临界值时,聚合物溶液所受电场力将克服其本身的表面张力和黏滞力而形成喷射细流,在喷射出后高聚物流体因溶剂挥发或熔体冷却固化而形成亚微米或纳米级的高聚物纤维,最后由接地的接收装置收集。利用静电纺丝法可制备得到多种聚合物纳米纤维,而采用不同的装置可收集获得无序排列的纳米纤维毡或定向排列的纳米纤维束,也可制备空心结构、实心结构、芯--核结构的纳米纤维,满足其在不同领域的应用需要。 2.2双组份复合纺丝法 双组份复合纺丝法制备超细纤维主要以海岛型和裂片型复合纤维为主[5-7],其原理是将两种聚合物经特殊设计的分配板和喷丝板纺丝,制备海岛型或裂片型的复合纤维。将海岛型复合纤维中的“海”组份利用溶剂溶解去除或者将裂片型复合纤维进一步裂解后,即得到超细纤维。双组份复合纺丝法的关键技术是喷丝板的设计,选择不同规格的喷丝板,能够制备得到不同形态和尺寸的超细纤维[8]。Fedorova等[9]以PA6为“岛”,PLA为“海”,利用复合纺丝法制备得到PA6/PLA 复合纤维,然后选择溶剂将作为“海”组分的PLA基体相去除,最终获得尺寸为微纳米级的PA6纤维。研究发现,当“岛”的数量增加至360个时,制备所得纳米纤维的直径为360nm。 海岛型纺丝法要求设备精度比较高,要求海与岛组分要在同一个轴向上,而且海的组分的聚合物溶出也影响纤维成型的品质。但海岛纺丝机成本较高、较复杂,匹配的海、岛纤维也不易找寻,目前为止还无法大批量生产。

海藻纤维天然抑菌卫生巾

海藻纤维天然抑菌可降解卫生巾 产品设计:贴皮肤的部分精心选用高科技新材料海藻纤维,确保舒适性,抗过 敏性、抑菌。 中国独有原创100%天然生物质新材料——海藻纤维经特殊工艺精制而成,打造第一款天然海藻卫生巾,为千千万万女性提供一款精心打造的护花使者。 产品功能:天然、抑菌、无任何添加剂。 柔软亲肤、防过敏、滋养皮肤。 快速吸收渗出液,保持干爽 透气,不闷湿 抑菌,呵护私密健康。 产品特性:海藻纤维本身吸气透湿性强,自在不捂闷,细密网孔超透气底膜, 快速透出闷气,时刻保持清爽感受。 以100%海藻纤维无纺布为表层,海藻纤维和超吸水高分子锁水因子为芯层,海藻纤维生物质透气膜为底膜,海藻纤维无纺布为包膜的全新一代降解卫生巾。海藻纤维亲肤抑菌降解卫生巾,基料为来源于天然植物制成的海藻,是由蜜丝柔生物科技公司与青岛大学研发的专利技术面料组成,以其绿色、亲肤、抑菌为主特性,赋予了卓越的产品功能: ★抑菌防臭、防过敏 ★吸湿、透气、快干、不贴身、亲肤性好 ★面料、填充物,甲醛、荧光剂含量为零 1、超强的舒适性: 据模拟人体干燥和出汗皮肤状态下的对比测试表明,海藻纤维混纺织物与同规格的涤纶/棉混纺织物对比有更大的舒适感。特别是其生物相容性好,不刺激皮肤,因此穿着时的舒适更好。 2、天然亲肤: 海藻纤维来源于天然植物,呈弱酸性,具有良好的生物相容性,尤其适合过敏性体质 3、抑菌止痒(抗菌性、静菌性):

使用黄色葡萄状球菌为标准评价海藻纤维,可发现海藻纤维的静菌活性值和杀菌活性值远远高于合格值(2.2)以上;而其他棉纶、涤纶、晴纶纤维需进行10次洗涤之后,其抗菌活性基本上能保持高于合格值。 这主要是因为在海藻纤维中含有微量的乳酸或低聚物这些物质有静菌作用。也就是说,由于材料中的微量乳酸在材料表面浸出一部分,将材料表面与人的肌肤同样保持弱碱性,防止了细菌和霉菌等微生物的附着和繁殖。而棉、合成纤维的细菌和霉菌等微生物则处于容易附生的倾向。 4、透气除异味: 海藻纤维独特的纤维微结构和自主开发的透气底膜,带来极佳的透气干爽功能,并减少异味 5、安全性 海藻纤维是采用天然海藻中所提取的物质纺丝加工而成,由于原料来自天然海藻,纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收性、生物相容性等特殊功能。

海藻纤维织物简介

海藻纤维织物介绍 当前,纺织品的开发中,使用最多的纺织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。其中,合成纤维主要原料是石油,属于不可再生资源,随着石油资源的日趋紧张,加上生产中的高消耗、高污染等问题,合成纤维面临很大的压力,因此各国都在研究开发利用其他纤维来代替合成纤维的课题,而目前能够代替合成纤维的最理想纤维是生物可降解纤维。生物可降解纤维是指在自然界微生物如细菌、霉菌和藻类的作用下,可完全分解为低分子化合物的纤维材料。生物可降解纤维是对环境友好的材料,它提供了人类减少环境负担,在现代文明和自然界之间达到平衡的一种办法,因此将成为21世纪的主要纤维之一,海藻炭纤维和海藻纤维应运而生。 海藻炭纤维及其面料 海藻炭是天然的海藻类(昆布、海带、马尾藻等)经过特殊窑烧成的灰烬物。海藻炭内含钠量少,含有丰富矿物质,化学成份多,也含有一些藻盐类成分。在抽出海藻炭内的藻盐类后,以特殊的制造程序将海藻炭烧成黑色,黑色化的海藻炭便具有良好的远红外线放射效果。 海藻炭纤维是将海藻炭的炭化物,经过粉碎成为超微粒子后,再与聚酯溶液或尼龙溶液等混炼纺制予以抽丝、加工而成的纤维。这种纤维可以与天然棉或其它纤维混纺,纺成的纱线便具有远红外线放射机能。一般而言,只要使用15%~30%的海藻炭纤维就具有良好的远红外线放射效能,可以编织成具有远红外线放射机能的各种织物,应用在袜子以及内衣等产品上。 海藻炭纤维面料特性: 远红外线的效果 特殊技术烧成的海藻炭做成之海藻炭纤维素材,在35℃时远红外线放射率可高达90%以上,属于高数值的远红外线放射率素材。远红外线放射可使细胞内的分子运动活泼化产生共振,使身体内部产生暖和的感觉。这种活动能给予细胞活力,细胞充满生机。 远红外线照射能使人体血液产生共鸣共振,促使体内水分子振动,分子间磨擦产生热反应,促使皮下温度上升。热胀冷缩效应使微血管扩张,加速血液循环、促进新陈代谢、消除体内的有害物质,并且能迅速产生新酵素,使人体生理机能更加活络。 负离子效果 离子是散布在空气中带电的微粒子。在都市中空气污染严重,导致空气中正离子居多,使人体细胞氧化与老化的速度加快。在富有含水的自然环境里有很多的负离子,可以促使人体新陈代谢旺盛,使身体健康。海藻炭纤维也能产生负离子,而且海藻炭纤维含有矿物质可放出α波,让人心境宽松而具有舒适感。 海藻炭纤维面料具有保温及保健双重效果,适用于T恤、内衣等服装,长期穿着使人体分子磨擦产生热反应,促进身体血液循环,具有一种蓄热保温的效果。海藻炭纤维织成的袜子具有保温、抗菌及防臭效果。 海藻纤维及其面料

纳米海藻纤维的制备与后处理

纳米海藻纤维的制备与后处理1 盛冰冰,孔庆山,纪全,夏延致 青岛大学纤维新材料及现代纺织国家重点实验室培育基地,山东青岛(266071) E-mail: sbb1228@https://www.docsj.com/doc/5b16813285.html, 摘要:海藻酸钠120mps/PEO90万比例为8:2时得到无串珠的光滑纤维,并且纤维直径分布均匀,添加第三组分明胶或者纳米银溶液可纺性进一步变好。用乙醇/氯化钙(CaCl2)处理电纺纤维,使其疏水性得到极大改善。 关键词:静电纺丝;海藻酸钠;疏水性 中图分类号:O63 海藻酸钠具有优良的生物相容性、无毒副作用、可控的生物降解性、无抗原体等特征,已被广泛应用于组织工程学及医学领域中[1-5]。静电纺丝已被证实为制备纳米结构纤维的有效途径,但电纺制备纳米级海藻纤维很困难。这是由于海藻酸钠溶液在很低的浓度下发生凝胶化(例如2wt%的海藻酸钠水溶液)。在如此低的浓度下,溶液中缺少产生纤维结构的物质,取而代之的是喷射的液滴或者包埋在串珠中的短纤维。如果溶液浓度稍微提高,溶液变得粘稠而不能电纺。解决这个问题的方法之一是向海藻酸钠溶液中加入第二种聚合物,表面活性剂和/或共溶剂。添加剂的加入与海藻酸钠溶液相互作用,降低了溶液黏度,从而控制海藻酸钠溶液的溶胶-凝胶转变。本文利用这个原理成功得到了电纺海藻酸钠纤维。 1 实验 1.1 实验原料及仪器 PEO(平均相对分子质量为900 000,C.R.),长春市大地精细化工厂;海藻酸钠(粘度120mps);二甲基亚砜(DMSO,C.R.),天津市博迪化工有限公司;曲拉通Triton X-100。 JSM-6390LV扫描电镜,日本JEOL公司;DDS-11A型数字电导率仪,上海雷磁新泾仪器有限公司;Nicolet5700红外波谱仪,美国热电科技仪器有限公司 1.2 实验方法 1.2.1 纺丝液的制备 分别将海藻酸钠与PEO(或PEO/明胶、PEO/纳米银溶液)溶解在去离子水中制备成4wt%的溶液,离心脱泡。按照不同的体积比将两种溶液混合,搅拌3h,向混合溶液中加入 0.5wt%Triton X-100和5wt%的DMSO,搅拌3h,离心脱泡。 1.2.2 静电纺丝 将溶液注入5ml针管中,毛细针管内径为6mm。铝箔纸作为接受装置并且接地,接收距离20cm,纺丝电压15kV。 1.2.3 电纺纤维的交联 电纺纤维置于95%的乙醇溶液中5min,随后浸没在1wt%的CaCl2乙醇溶液中10min。乙醇/ CaCl2处理过的电纺纤维在溶液中静置1h,随后置于去离子水中以去除CaCl2。室温下干燥。 1本课题得到国家自然科学基金项目(No.50673046)、青岛市科技发展计划项目(05-2-JC-62)的资助。

海藻纤维及其应用

海藻纤维及其应用 摘要:海藻纤维作为一种新型生物可降解再生纤维,它的产品具有高吸湿、阻燃、生物降解、防辐射等特殊性能。其资源丰富和各种优异性能使其具有广阔的发展前景。 关键词:海藻纤维抗菌除臭生物降解创伤被覆前景 近年来新型纤维层出不穷,再生纤维素纤维的不断创新就是其中的亮点之一,它为世界纺织业、服装业提供了发展的机会。而21世纪是人类利用海洋的世纪,随着人类对海洋资源开发的深入,海洋资源在纤维生产领域也带来了新的技术和需求。其中利用海洋生物馈赠的甲壳原料,纺织产业生产出了壳聚糖纤维。现在人们又将目光投向了海藻。海洋中存在几万种海藻,按颜色可分为红藻、褐藻、绿藻和蓝藻四大类。海藻纤维的原料主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布(Laminariae)和马尾藻等褐藻类所提取的海藻多糖,在褐藻的细胞壁中以金属盐类形式存在。早在1944 年,Speakman和Chamberlain就对海藻纤维的生产工艺 作了详细的研究,制得了与粘胶纤维性能相似的纤维。海藻纤维是一种新型的绿色环保纤维,具有阻燃、防辐射、抗菌除臭、生物降解等多种功能,符合纤维未来发展的趋势,具有巨大的开发价值。 生物可降解纤维是指在自然界微生物如细菌、霉菌和藻类的作用下,可完全分解为低分子化合物的纤维材料。目前,研究最多的生物可降解纤维主要有海藻纤维、聚乳酸纤维、Loycell纤维、牛奶纤维、甲壳质与壳聚糖纤维、合成蜘蛛丝纤维等。海藻纤维的原料来自天然海藻,产品具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能,属可再生资源,是一种良好的环境友好材料。 国内外海藻纤维的发展 海藻纤维在国内外的研究应用十分广泛。在国内,青岛大学公开了一种壳聚糖接枝海藻纤维及其制备方法与用途的专利,这种纤维由于表面包覆一定的壳聚糖,因而具有良好的吸湿性和抗茵性,且无毒。无害、安全性高及生物可降解性,在医药、环保等颌域均有良好的应用前景,作为止血治疗的新型材料,尤其适合于制造纱布做伤口敷料用。在国外,意大利ZegnaBaruffa Lane Borgosesia纺丝公司也推出一种名为Thalassa的长丝,丝中含有海藻成分,用这种纤维制成的面料和服装比一般纤维制成的面料和服装更能保持和提高人体表面温度。这种含有海藻成分的面料穿着后可以让人的大脑松弛,也可以提高穿着者的注意力与记忆力,还具有抗过敏、减轻疲劳及改善失眠状况。日本一家特种纤维公司是世界首家实现海藻纤维大批量生产的厂家,其工艺属领先地位,销售海藻纤维毛巾、海藻纤维内衣。 海藻纤维制备 原料的制备 目前,在可用作制备海藻纤维的原料中,最常用的是可溶性钠盐粉末,即海藻酸钠。其生产工艺流程:先用稀酸处理海藻使不溶性海藻酸盐转变成海藻酸,然后加碱加热提取,生成可溶性的钠盐溶出,过滤后,加钙盐生成海藻酸钙沉淀,该沉淀经酸液处理转变成不溶性海藻酸,脱水后加碱转变成钠盐,烘干后即为海藻酸钠。 海藻纤维的制备 海藻纤维通常由湿法纺丝制备,所谓湿法纺丝就是将高聚物溶解于适当的溶剂以配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入到凝固浴中凝固成丝条。将可溶

海藻纤维资料大全

完整的海藻纤维学术资料 海藻纤维是由海带内提取加工的海藻酸钠为基本原料,经过纺丝加工而成的一种天然高分子功能性纤维,具有快速止血和人体可吸收性能。海藻纤维给新材料发展带来了革命性的变化,“以前的纤维材料来自土地和石油,海藻纤维的诞生,开辟出了新材料第三来源地,那就是海洋,在海洋里种棉花。”海藻纤维填补了国内空白。 “海藻纤维不加任何化学成分和添加剂,具备天然的阻燃、抑菌、高吸液比、舒适、透气等特点,是其他纤维比不了的。”海藻纤维制品的特性就是天然本质自阻燃,阻燃指数达到了45,远超一般阻燃材料26的指数;吸液效率达到了15-20倍,能快速止血,而且还可以免除烫伤,在战场急救和在消防领域大有作为。 海藻酸是一种类纤维素的不溶解多糖,其具有抗菌、吸水、止血功效、生物相容性好及可降解性等特点,因此 2012 年,由夏延志教授主持的国家“865”计划“海藻资源制取纤维及深加工关键技术开发”项目研究获得成功,攻克了纤维级海藻酸钠原料关键产业化技术,建成纤维级海藻酸钠生产线,并以此海藻纤维为基础成功获得海藻纤维无纺布。该无纺布可被用于多种医用敷料或其他产品的制作。该无纺布具有高吸湿性,高透氧性,抗菌性,生物相容性,生物可降解性等性能。 以往面膜的面纸大多由纸或者棉麻布料制成,敷在脸上不够服帖,经常会有少数气泡或有边角翘起的情况。在使用过程中还需要不断往面膜上添加袋中剩余的精华液,但纸或者棉麻布料不够锁水,

添加的精华液常常会流到脖子和衣领上,往往带来粘腻不适感。此外,使用中由于纸或者棉麻布料不够透气,贴在脸上易产生闷湿不透气感。 海藻纤维面膜具有高吸湿性,高透氧性,抗菌性,生物相容性,生物可降解性等性能。海藻纤维面膜纸采用的是海藻纤维,是长为23.2cm,宽为 20.5cm 的长椭圆形,沿着左右法令纹各开一道长为6cm 的口子。目的在于克服现有面膜面纸中存在的缺点,提供一种不仅具有锁水保湿、高透氧,还具有抑菌功效的新型面膜。 海藻纤维面膜有哪些特征: 1.高吸湿性可保证面膜纸在包装袋中能充分吸收精华液,可吸收 20 倍于自己体积的液体,在使用中无需重复添加袋中剩余的精华液。海藻内含有碳水化合物、氨基酸、脂肪、纤维素和丰富的矿物质等,它可以有效提高吸湿性能,在纤维中可以通过皮肤的接触发挥吸湿性能,积极释放海藻成分,令皮肤吸收海藻释放的维生素和矿物质,维生素包括维他命 A、E、C。而且不会让人有过敏反应。 2.高透氧性是指海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道,氧气根据吸附 - 扩散 - 解吸的原理,从外界环境进入皮肤内,可避免皮肤由于闷湿而向外蒸发水分的情况,更增添了有氧的舒适感。 3.抑菌性是本面膜的另外一个主要功效,有学者研究出用海藻酸钠和丁香水、等精油混合溶液制备的有抗菌和芳香效果的海藻纤维对大肠杆菌和表皮葡萄球菌具有抗菌性。现实生活中,一些有痘痘

静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用

综述与专论 合成纤维工业,2009,32(4):48CH I NA SYNTHETI C FI BER I NDUSTRY 收稿日期:2008 09 17;修改稿收到日期:2009 05 27。作者简介:董晓英(1956 ),教授。从事纳米材料的教学和科研工作。 静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用 董晓英1 董 鑫 2 (1.江苏技术师范学院,江苏常州 213001;2.慕尼黑大学,德国慕尼黑 80539)摘 要:简述了静电纺丝制备纳米纤维的原理;探讨了静电纺丝电压、流速、接收距离、溶剂浓度等工艺条 件;介绍了同轴静电纺丝制备皮芯结构的超细纤维及中空纤维技术以及静电纺丝纳米纤维毡在生物医药方面的应用。指出静电纺丝纳米纤维材料在生物医用方面具有广阔的应用前景,进一步实现低压纺丝、开发无毒溶剂,控制同轴静电纺丝纳米纤维的释放性能是今后静电纺丝的研发方向。 关键词:静电纺丝 纳米纤维 工艺 生物 医药 应用 中图分类号:TQ 340.64 文献识别码:A 文章编号:1001 0041(2009)04 0048 04 静电纺丝法是一种高速制备纳米纤维的有效方法,其装置简单,成本低廉,供选择的基体材料和所载药物种类众多,可通过改变电压、流速、接 收距离、溶液浓度配比等纺丝工艺控制纤维形貌,从而控制药物的释放。静电纺丝纳米纤维在生物、医药方面有着广泛的应用。1 静电纺丝及其工艺条件 静电纺丝技术最早报道于1934年的美国专利[1] ,发明人For mhals 用静电斥力的推动成功纺出醋酸纤维素纤维,溶剂为丙酮和乙醇。后来,For mha ls 改进了静电纺丝设备,通过多个针头纺丝或复合纺丝 [2] 。 1969年,英国Taylor [3] 研究了强电场作用下 水/油界面的形成。首先,从理论计算上考虑电场、重力和溶液粘度的影响,建立了锥状物模型,即在高压电场下溶液喷出前的形状称为Tay lor 锥。Tay l o r 还根据其模型计算了喷出时的临界锥角为98.6 。 静电纺丝纤维喷出针头后,在空中弯曲回转,最后落在接收器上,给人多股纤维同时喷出的印 象。阿克隆大学的Dosh i 等[4] 假设带电高分子溶液在喷出后互相排斥,克服表面张力而分裂成若干股纤维,落到接收器上形成无纺纤维毡。但是 麻省理工学院的Shin 等[5]和以色列的Yari n [6] 等通过高速成像,只有1股纤维从喷丝口喷出,然后在电场力作用下快速弯曲旋转,给人以很多股纤维的假象。1971年,杜邦公司的B au m garten [7] 研究了纺丝工艺参数对丙烯酸在N,N 二甲基甲酰(D M F)胺溶液中静电纺丝纤维直径的影响。纺 丝工艺参数主要包括喷射距离、溶液粘度、环境气体、流速和电压等。 1.1 电压 足够的电压是形成连续稳定纤维的先决条件。如果电压过小,则产生静电喷射,形成独立的珠状物。随着电压的增加,逐渐形成串珠结构,电压进一步增大,串珠逐渐减少,直至形成连续稳定 的纤维。Deitzel 等[8] 研究了聚氧化乙烯(PEO )/水体系中电压对喷丝口Tay lor 锥表面的影响。结果表明,当电压较小时,Tay lor 锥形成于针头外悬挂液滴的表面;随电压增加,液滴体积逐渐变小,直至液滴和Tay lor 锥相继消失。同时,纤维上串珠的分布密度也随电压增大而增加。因此,一般适宜电压为10~25kV 。1.2 流速 流速是影响静电纺丝纤维形貌的另一重要参数。M ege lski [9] 等研究了静电纺丝流速对聚苯乙烯/四氢呋喃(THF)体系的影响,随着流速增大,纤维直径增加,纤维表面的孔径也增大。同时,流速增大也促进了更明显的串珠结构,其原因是溶剂在到达接受装置前不能完全挥发。目前所采用的流速为1~3mL /h 。1.3 接收距离 接收距离也会在一定程度上影响静电纺丝的 纤维形貌。Jaeger [10] 等研究了PEO /水溶液的静电纺丝行为,随着接收距离由1c m 增大到3.5c m,纤维直径从19 m 下降到9 m 。根据M egel

【开题报告】通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维

开题报告 应用化学 通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维 一、选题的背景与意义 静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。由于能直接、连续制备聚合物纳米纤维,因而成为国内外的研究热点。利用静电纺丝技术制备导电聚合物纤维是今年来发展起来的一项新的技术,然而由于导电高分子具有不溶,不熔的特点,利用静电纺丝技术制备导电聚合物纤维过程中遇到了许多困难,主要的问题在于:第一,导电聚合物刚性结构的特性使得静电纺丝过程难以进行;第二,大多数关于静电纺丝制备导电聚合物纤维的研究和应用仅仅处于实验室阶段,因此,必须通过更加深入的研究来探索静电纺丝技术制备聚合物纤维的最科学、最有效的方法,这将作为一个刺激,来实现在工业中大规模生产可控、可重复利用的静电纺丝聚合体纤维。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题: 综述利用静电纺丝技术制备导电聚合物纳米纤维的方法及相应的导电聚合物纤维的用途,综合对比各种方法的优缺点。 制备聚2乙烯基吡啶纳米纤维,利用它作为模板制备聚吡咯纳米纤维,尝试新的合成导电聚合物纳米纤维的方法。 三、研究的方法与技术路线: 合成聚2乙烯基吡啶,将2-乙烯基吡啶在引发剂存在聚合,产生聚2-乙烯基吡啶。 将聚2-乙烯基吡啶同氯金酸混合后,通过静电纺丝直接在高压下纺成纳米纤维。 上述纳米纤维在吡咯蒸汽中进行气相聚合,制备成核壳结构的聚吡咯纳米纤维。四、研究的总体安排与进度: 2010.07.08至2010.07.11:翻译文献,熟悉实验流程,设计实验步骤; 2010.07.12至2010.08.10:通过静电纺丝技术制备导电高分子纳米纤维;2010.11.08至2010.12.25:完成文献综述,文献翻译和开题报告; 2011.04.18至2011.05.08:撰写论文,准备答辩; 2011.05.12至2011.05.19:论文答辩。 五、主要参考文献: [1]. Ioannis S. Chronakis , Sven Grapenson , Alexandra Jakob . Science Direct 2006 ,47 ;1597-

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