竹纤维吸湿性能研究

对竹纤维的吸湿性能进行了研究。测定了竹纤维在标准状态下的吸放湿特征曲线 ,并由此推出竹纤维在标准状态下达到吸放湿平衡过程中回潮率对于时间的回归方程以及吸放湿速率方程。

竹纤维的开发与技术应用

分析了竹纤维开发的意义 ,从技术上分析了竹纤维开发的可行性 ,并对竹纤维的开发前景进行了展望。

超声波振动在静电纺丝技术中的应用

使用自行设计的振动静电纺丝设备分别对聚丙烯腈（PAN）和聚氧乙烯（PEO）进行了振动纺丝实验，实验结果表明，使用具有振动力场作用的静电纺丝设备，对于普通静电纺丝可以纺的溶液，纺出的纤维直径明显降低；对于粘度过高普通静电纺不能纺丝的聚合物溶液，可以进行纺丝。

聚乳酸纳米纤维的电纺制备及影响因素

为实现聚乳酸(PLA)纳米纤维的电纺制备,采用理论分析与实验探究相结合的方式,以聚合物溶解理论分析确定了聚乳酸静电纺丝的较理想溶剂,以聚合物射流理论分析计算出静电纺丝的相关工艺参数;以理论分析所得数据为基础,实验探究了聚乳酸质量分数和纺丝工艺参数对纤维形貌和直径的影响。结果表明,在PLA质量分数10%,纺丝距离17 cm,纺丝电压18 kV,纺丝流速1.0 mL/h条件下,可制备连续光滑均匀且直径为587 nm的PLA纤维,理论最优电场强度与实验最优电场强度的偏差仅为5.02%,较好地证明了理论分析的有效性。

TiO_2/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和不同TiO2含量的TiO2/PLA复合纳米纤维膜。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和电子万能试验机分别对复合纳米纤维膜进行了形貌表征、成分分析和力学性能测试,用改良的振荡烧瓶法测试了复合纳米膜的抗菌性能。结果表明:随TiO2含量的增加,纤维直径减小而CV值和表面颗粒尺寸有所增加;复合纳米纤维膜中含有TiO2成分,证明TiO2与聚乳酸能够物理复合;添加适量的TiO2能够提高纳米纤维膜的断裂强度;在光催化条件下,TiO2/PLA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌性能,当TiO2含量为1%时,对两种菌的抑菌率分别达到92.9%和92.2%。

TiO_2/聚乳酸复合纳米纤维膜对草莓保鲜效果的研究

采用静电纺丝技术,制备了聚乳酸(PLA)纳米纤维膜和TiO2/PLA复合纳米纤维膜,作为一种新型保鲜材料。分别采用PE保鲜膜、PLA纳米纤维膜和TiO2/PLA复合纳米纤维膜对草莓进行包装处理,通过观察草莓在贮藏期间的外观变化,测定其失重率、腐烂指数、可滴定酸含量以及抗坏血酸(VC)含量的变化来研究各种包装材料的保鲜效果。结果表明:TiO2/PLA复合纳米纤维膜对草莓的保鲜效果最佳,能够在一定程度上降低草莓的重量损失和腐烂指数、延缓草莓中可滴定酸含量和抗坏血酸(VC)含量的下降,有助于延长草莓的贮藏期限。

甲壳素纳米晶须/聚乳酸纳米纤维膜对草莓保鲜效果的影响

采用静电纺丝法,制备一种具有良好保鲜作用的甲壳素纳米晶须/聚乳酸(CNW/PLA)纳米纤维膜,分别用PE保鲜膜、纯PLA纳米纤维膜及CNW/PLA纳米纤维膜对草莓进行包装处理,并在贮藏期间,观察草莓的外观变化,测定其腐烂指数、失重率、可滴定酸含量及维生素C质量分数的变化来比较各种包装材料对草莓保鲜效果的影响。结果表明:CNW/PLA纳米纤维膜可在一定程度上延缓草莓的失重、抑制可滴定酸质量分数及维生素C质量分数的下降,具有显著的抗菌保鲜效果。

CA担载姜黄素缓释体系的制备及其缓释动力学

采用静电纺丝制备了载药量为20%的多层结构醋酸纤维素/聚乳酸(CA/PLA)载药纳米纤维膜、载药量分别为10%、20%、30%的单层结构CA载药纳米纤维膜,研究了药物姜黄素(CM)与CA间的相互作用,测试了载药膜的释药性能并探讨了其释药动力学模型。结果表明:纤维可纺性良好;傅里叶红外光谱(FT-IR)测试表明CM与CA为纯物理混合;释药性能测试发现,载药量大的纳米纤维释药速率更大,240h内,单层结构载药膜的累积释药率分别为50.6%、58.8%、68.8%;随着PLA层厚度的增加,释药速率减小,240h内,多层结构载药膜的累积释药率分别为55.9%、53.1%、50.8%;可通过改变PLA层厚度控释药物。动力学模型拟合结果显示CM在CA中的释放主要以扩散机制为主,其释放规律更符合Ritger-Peppas释放模型。

秸秆纤维非织布用作无土栽培基质的研究

以秸杆纤维为非织布的原料,进行了非织布生产和粘和实验,并将秸秆纤维非织布制品作为草坪等无土栽培基质进行草坪种植实验,证明了可行性。

聚乳酸／茶多酚复合纳米纤维膜抗菌机理

将茶多酚(TP)与聚乳酸(PLA)共混,采用静电纺丝方法制备PLA/TP复合纳米纤维膜。通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法及流式细胞仪(FACS)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究。FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使两者复合在一起。抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高。对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67cm和3.71cm增加到5.17cm和5.67cm。FACS结果表明:PLA/TP复合纳米纤维膜对比纯PLA纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的PI染色率明显增加,分别从0.78%和1.45%增加到6.47%和9.26%,揭示了PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致其死亡。

醋酸纳米纤维夹心材料的制备及截滤性能研究

利用静电纺丝技术,在熔喷非织造布上分别沉积1、3、5、7、9min质量分数为10%的醋酸(CA)纳米纤维膜,并以纳米纤维膜为芯、制备熔喷非织造物为表里层的夹心材料。采用扫描电镜对CA纳米纤维膜及夹心材料进行形貌表征,测试孔径大小及分布,并对透气性和滤菌等截滤性能进行测试。结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,直径分布在250～300nm之间;夹心材料孔径变小、孔隙分布均匀,孔径由10μm下降到3.5μm以下;纺丝时间对夹心材料透气性及滤菌性能有显著影响,但纺丝时间在1～5min范围内,对透气率影响较少,而滤菌效果明显改善;在纺丝时间为5min时,夹心材料透气率仅下降38mm/s,细菌过滤效率由27%左右提升至80%以上,可应用于医用口罩及其他防护产品。

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及其抗菌性能研究

采用静电纺丝技术,分别制备了纯聚乳酸(PLA)纳米纤维膜及不同甲壳素纳米晶须(CNW)含量的CNW/PLA复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜(SEM)观察发现,CNW的添加对纳米纤维形貌的影响不大;通过傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)观察分析表明,CNW已成功加入到PLA纤维中,且未发生化学反应。同时利用改良后的振荡烧瓶法测定复合纳米纤维膜的抗菌性,结果表明:复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抗菌效果,并随着CNW含量的增加,其抗菌效果趋于显著。

单宁/醋酸复合纳米纤维的制备及抗菌性研究

利用静电纺丝技术制备了质量分数为11%的醋酸纳米纤维以及单宁(TA)质量分数为1%、3%、5%的单宁/醋酸复合纳米纤维膜;采用扫描电镜和傅里叶红外光谱进行了形貌表征和成分分析,用改良的振荡烧瓶法测试了纳米膜的抗菌性能。结果表明:在试验范围内均能制得连续均匀、表面光滑的纳米级纤维;TA的添加对纤维形态有影响,随着添加量的增多,纤维直径和CV值都有所增加;复合纳米膜中存在TA成分,证实了二者能够进行复合,有良好的相容性;单宁/醋酸复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有优良的抗菌效果,当TA含量仅为1%时,抑菌率就已达到85%以上,TA含量越大,抗菌效果也越显著。

夹心式单宁/醋酸复合纳米材料的制备及缓释性能评价

为研究单宁(TA)/醋酸(CA)复合纳米纤维在医用辅料方面的应用,利用静电纺丝技术,制备了纱布-纳米纤维-纱布形式的夹心材料。其中,CA的质量分数为11%,TA的质量分数分别为1%、3%、5%。测试了单宁的质量分数、缓释温度、缓冲液条件和夹心结构对TA的缓释性能的影响,研究了TA的释放动力学。研究结果表明:TA质量分数越大,其释放速率越快;温度升高有助于TA的释放;pH值对TA的释放有一定影响,酸性条件下TA的累计释放量减小,释放速率降低;夹心材料较单独的纳米膜有更好的控释作用;TA的缓释符合Ritger-Peppas动力模型。

甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纤维膜的制备及表征

采用静电纺丝技术制备了甲壳素纳米晶须/聚乳酸复合纳米纤维膜并对其进行了表征分析。借助扫描电子显微镜(SEM)及相关测试软件,测出复合纳米纤维平均直径在500～1000nm之间;当甲壳素纳米晶须含量低于7%时,对复合纳米纤维的可纺性及形貌影响较小;但当其含量高于7%时,复合纳米纤维表面变得粗糙。傅立叶红外变换光谱仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)观察分析表明,甲壳素纳米晶须已成功加入到聚乳酸纤维中。拉伸试验结果表明,当纳米晶须含量为3%时,复合膜的拉伸强度提高了63.65%,进一步增加纳米晶须含量,其增强作用呈下降趋势,甚至出现负增强。

醋纤基载药纳米纤维药物活性评价

采用静电纺丝制备了载药量均为20%的单层结构醋酸纤维素(CA)纳米纤维膜、多层结构醋酸纤维素/聚乳酸(CA/PLA)纳米纤维膜,药物选用具有抗凝血药理作用的姜黄素(CM)、阿司匹林(AS)。以复钙化凝血时间、溶血、动态凝血、血小板粘附实验对醋纤基载药纳米纤维复合体系的抗凝血药物活性进行了评价。结果表明,载药膜复钙化时间延长大于27s,溶血率均小于5%,内源性凝血因子被激活程度低,醋纤基载药纳米纤维复合体系的抗凝血性良好,纯CA纳米纤维膜的血液相容性得到了显著改善,药物在经过高压静电纺丝后,仍保留药物活性。

聚乙烯醇-低分子右旋糖酐纳米纤维的制备及其性能研究

采用静电纺技术,制备了纯聚乙烯醇(PVA)和担载了不同量抗凝血药物低分子右旋糖酐(Dex-40)的载药纳米纤维膜,研究了药量对膜血液相容性的影响。借助扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)观察纤维形貌、分析膜的组分;用电子万能强力仪测试了膜的力学性能;以溶血、动态凝血实验研究了药物和药量对膜血液相容性的影响。结果表明:可纺性较好的纺丝液浓度为PVA10%、药粉1%,PVA和药粉能很好地融合在一起,载药膜的拉伸强度稍高于纯PVA膜,但断裂伸长率有所下降。添加药粉后,载药膜的溶血率低于5%,且内源性凝血因子被激活的程度低,膜的血液相容性显著改善。

哑铃形试样在纳米纤维膜拉伸性能测试中的应用探讨

纳米纤维膜在拉伸性能测试中易出现“颈缩”现象,使得测试结果产生偏差,为了减少“颈缩”现象对测试结果的影响,将标准矩形试样改用哑铃形试样进行修正.测试结果表明,在哑铃形试样规格各因素中,试样平行宽度对断裂强力的影响最大,试样夹持宽度影响最小.采用合适的哑铃形试样可以使规定宽度的纳米纤维膜在拉伸性能测试时的拉伸不匀率显著下降.通过改变试样平行长度可以有效地将拉伸时的断裂位置控制在试样中部,减少应力集中对实验结果的影响.将8mm＆#215;40 mm标准矩形试样修正为哑铃形试样最佳结果为：夹持宽度14～18mm,平行宽度8mm,夹持长度40 mm,平行长度10mm.

纳米复合纤维的制备和光催化降解及抑菌性能

为了研究纳米二氧化钛纤维的光催化性能及抑菌性能,分别以溶胶-凝胶法和静电纺丝法制备纳米级锐钛矿型二氧化钛以及聚对苯二甲酸乙二醇酯/二氧化钛(PET/TiO2)纳米复合纤维,应用电子扫描电镜(SEM)分析了纳米纤维形态、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了纳米纤维化学组分、X-射线衍射(XRD)分析了纤维的分子结构,并通过光催化降解亚甲基蓝和紫外灯下抑菌实验分析纳米纤维的光催化性能和抑菌性能。结果表明:锐钛矿型PET/TiO2纤维具有对亚甲基蓝光催化分解作用;具有较好的抗菌作用,且抗菌效果随TiO2含量的增加而增强,当紫外光照3h时TiO2质量比为174%的复合纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率分别可以达到79.24%和82.54%,是一种优异空气净化产品。

超声波振动对高浓度聚丙烯腈静电可纺性的影响

为了改善高浓度聚丙烯腈(PAN)溶液的静电可纺性及其电纺纤维的形态结构,引进超声波振动技术对溶液进行处理,测定了溶液的电导率和流变性,并对不同振动处理后电纺纤维的形貌及密度进行了表征,分析研究振动功率和时间对溶液静电可纺性、纤维形貌及紧密度的影响规律。结果表明,超声波振动处理后,高浓度PAN溶液流动性能变好,电导率增加,溶液的静电可纺性提高,且振动时间为4 min、振动功率为720 W时,溶液的可纺性最佳;在最优条件下,纤维直径由原来的3 180.46 nm减小到2 594.41 nm,细度不匀率由19.6%降低到15.16%;密度则由1.138 g/cm3增加到1.208 g/cm3。