熔融静电纺丝技术在组织工程中的应用

介绍了熔融静电纺丝法的基本原理和特征,对其在组织工程领域上的应用进行了总结,并对其发展前景进行展望。熔融静电纺丝过程无需使用溶剂,生产过程具有环境友好性,电纺纤维无毒,生产效率高,正逐渐受到广泛关注。研究发现,由微/纳米纤维复合而成的组织工程支架可以提供更好的细胞微环境。

激光熔融静电纺丝法制备PLLA/PCL/nHA复合纤维支架及细胞相容性评价

利用激光熔融静电纺丝技术制备了PLLA/PCL及PLLA/PCL/nHA复合纤维,热压后形成层压复合纤维支架。利用扫描电镜对纤维支架进行了表征,同时对其进行了亲水性的测试,最后通过倒置荧光显微镜和MTT实验对复合纤维支架的细胞相容性进行了评价。研究结果表明,层压复合纤维支架的直径和孔结构具有多样性,nHA能够提高PLLA/PCL层压纤维支架的亲水性,改善支架的细胞相容性,增加细胞的附着能力,提高细胞的存活率。

熔融静电纺丝技术制备聚甲醛纤维

通过DSC测试得出聚甲醛的熔融温度为170℃,并通过试验确定最佳的纺丝温度为190℃。研究了聚甲醛质量分数和纺丝电压对静电纺聚甲醛纤维直径的影响,确定最佳的纺丝条件为:聚甲醛质量分数90%,电压14 k V。对聚甲醛纤维的表面形态及热性能进行了测试,结果显示:聚甲醛纤维表面光滑且粗细均匀;结晶度较高,为68.84%;熔点比纯聚甲醛熔点低,为160.25℃。

激光熔融静电纺丝法制备PLLA及PLLA/nHA纤维支架及性能研究

利用激光熔融静电纺丝方法制备了PLLA和PLLA/nHA纤维支架,采用FTIR和DSC测试对支架材料的结构和热学性能进行表征,通过熔融电纺对PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行体外降解实验,研究了失重率与降解时间的关系。同时对激光熔融和一般溶液电纺得到的PLLA和PLLA/nHA纤维支架进行细胞相容性实验,对两种方法所得支架的安全性进行评价。结果表明:nHA对PLLA的结构和晶型产生影响,并减缓PLLA的降解速度,激光熔融电纺支架更具安全性,其更适合组织工程应用。

激光熔融静电纺丝PA6纤维的制备及表征

采用激光熔融静电纺丝法制备了聚已内酰胺(PA6)微纳米纤维和PA6/乙烯-乙烯醇共聚物(PA6/EVOH)复合纤维;研究了接收距离、应用电压和激光电流对PA6纤维直径的影响;并对PA6纤维的结构与性能进行了表征。结果表明:在接收距离13 cm,应用电压23 kV,激光电流35 mA,进料速度7.39 mm/min时,可得到PA6纤维的最小平均直径为1.62μm,与纯PA6纤维相比,PA6/EVOH复合纤维平均直径明显变小,达1.11μm;接收距离与PA6纤维直径之间没有明显的关系;应用电压在12～15 kV时,PA6纤维直径明显下降,在15～24 kV时,PA6纤维的平均直径变化不大;PA6纤维直径随激光电流的增加而减小;红外光谱分析及X射线衍射测试表明,激光熔融静电纺丝PA6纤维的分子链结构没有改变,PA6纤维中存在γ晶型,结晶度为48.7%、

熔融静电纺丝法制备单根聚合物微米纤维全可见光谱的放大自发发射特性研究

具有高能量转化效率的微纳尺度的激光光源的开发将极大地促进光电子系统的进一步集成.本文采用熔融静电纺丝方法成功制备了单根有机聚合物微米纤维,所制备的微米纤维表面光滑,成规范的圆柱形结构.我们通过在聚合物纤维中掺入不同的荧光染料,实现了在整个可见光范围内的光发射可调性.在光泵浦条件下,我们详细研究了单根聚合物微米纤维的放大自发发射特性,三种颜色的微米纤维均表现了较低的阈值和高增益的放大自发发射特性.采用时域有限差分法模拟微米纤维中的电场分布结果表明,纤维的柱状微结构有效地将光限制在圆柱体内,形成环形腔反馈,并沿着轴向传播,因而发射光表现了很好的方向性.这种可见光范围内可全色发射的单根的微米纤维的成功制备将为实现智能化、集成化、低成本和高可靠性的微纳激光光源器件提供可靠的技术支持.

熔融静电纺制备聚丙烯超细纤维的研究

采用熔融静电纺丝技术制备聚丙烯(PP)超细纤维,运用高速摄影技术记录了PP熔融纺丝液在高压静电场力作用下拉伸成丝的整个过程,并借助扫描电子显微镜(SEM)对不同静电压条件下所制备的PP超细纤维进行表征。实验表明,熔融静电纺射流运动大致可以分为稳定直线、分裂鞭动和沉积3个阶段。随静电压的增加,纺丝射流速度以及射流稳定直线运动区域增加,所制备纤维直径明显降低。

静电纺丝的技术进展

简述了静电纺丝的原理、装置及发展历程;比较了溶剂静电纺丝法和熔融静电纺丝法;介绍了静电纺丝法的技术进展。指出在熔融型静电纺丝法的研究中,开发了具有激光加热部的熔融型静电纺丝装置,进一步突破了纳米纤维的制造技术。随着纳米技术的不断发展,静电纺丝法制造的纳米纤维应用广泛,其发展前景看好。

静电纺丝技术的最新进展

静电纺丝技术主要用于纳米纤维的生产。早在1934年,Formhals就在其专利中报道了该项技术。最近几年,研究者们将静电纺丝技术应用于如生物多聚体、工程塑料、导电聚合物、嵌段聚合物、陶瓷和复合原料的纳米纤维生产,得到可控直径的纳米纤维。通过改变纳米纤维之间的排列与堆积方式,可以得到各种复合材料。排列整齐的纳米纤维可用于复合材料、结构增强体、电化学传感材料、骨架和组织工程材料的制造。静电纺纳米纤维膜具有比表面积大、孔隙率高等特点,适合做化学吸附材料和军用、民用的过滤材料。

PET超细纤维的熔体静电纺丝法制备及性能研究

采用激光熔体静电纺丝法制备了PET超细纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响。利用SEM、XRD、FTIR、TG-DTA及单轴拉力机对纤维形貌、结晶性能、分子结构、热稳定性和力学性能进行了表征。SEM结果表明,所得纤维表面光滑、粗细均匀,最小纤维直径在3μm左右。当增加电压时纤维直径随之增大;纤维直径随激光电流的增强呈下降趋势,随接收距离的增加有先减小后增大的趋势。XRD测试表明激光电纺PET纤维为无定形态,在一定温度下退火后呈结晶态。FTIR测试结果表明电纺PET分子取向发生了变化。拉力测试结果表明,PET热压纤维膜的平均断裂伸长率在5%左右,平均拉伸强度为1.3MPa左右。TG-DTA测试表明电纺PET纤维耐热性优良,可在较高温度下使用。

聚丙烯超疏水纤维膜的制备及其在油水分离中的应用

利用磁控溅射法在聚丙烯(PP)纤维膜上溅射SiO2纳米粒子,制备超疏水超亲油纤维膜,用于油水分离领域中。在PP纤维膜上溅射SiO2纳米粒子增加表面粗糙度,降低表面能达到超疏水的效果。通过调节溅射功率,改变疏水效果,当溅射功率为100W时,纤维膜的疏水性能最好,对水的接触角高达162.8±2.1°,对油的接触角为0°。更重要的是,PP-SiO2纤维膜在油水分离过程中仅仅依靠重力驱动,能够使油和水快速分离并且重复使用10次之后依然保持超疏水性,分离效率保持在90%左右,这将在工业油污和海洋溢油处理中,提供了新的材料。