静电纺丝纳米纤维及其复合材料在环境治理领域的应用进展

由静电纺丝法制备的纳米纤维具有多种优异性能,被广泛应用于环境治理领域。介绍了静电纺丝的工作原理、装置结构以及电纺丝纤维的优良特性,重点综述了以电纺丝纤维为载体与金属光催化剂TiO_(2)、ZnO、Cu_(2)O、MoS_(2)等和非金属光催化剂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))等复合材料体系,论述了其在光催化氧化中的应用进展;及电纺丝纤维在过滤、吸附和其他环境治理领域(传感器、降噪、个体防护)的应用;并对其未来发展方向进行了展望。

PCL静电纺/熔喷复合材料的过滤性能

以六氟异丙醇(HFIP)为溶剂,进行聚己内酯(PCL)溶液静电纺丝.研究驻极对静电纺丝纤维直径的影响,探讨不同纺丝液挤出速率和质量分数下静电纺/熔喷非织造复合材料的过滤性能.研究表明,随着纺丝液质量分数和挤出速率的增大,复合材料的过滤效率下降.

SnO_2/C复合材料的制备及NO_x气敏研究

为制备在室温条件下对NOx的检测具有低检测线、响应迅速、灵敏度高的材料,通过高压静电纺丝法制备了多孔SnO2/C复合材料,采用TEM、SEM、XRD等手段研究了复合材料形貌及结构.研究表明:SnO2/C复合材料表面存在丰富的微孔、介孔和大孔,且以10 nm左右的介孔居多.室温下(16～18℃)对SnO2/C复合材料NOx气敏性的检测研究发现,SnO2/C复合材料对NOx有很好的气敏响应,最低检测体积分数可达0.97×10-7.放置48 h后再重复进行相同浓度的气敏性检测时,复合材料的气敏响应重复性较好.复合材料的气敏机理研究表明,空气中的氧气吸附于多孔SnO2/C复合材料表面,形成的氧负离子有助于提高NOx气敏性能.

纺粘/熔喷复合材料的设计与加工工艺

根据纺粘法和熔喷法在实际生产中各自工艺特点及所使用原材料的性能差异 ,以及纺粘非织造布与熔喷非织造布复合后 ,其材料的厚度和定量均匀度的改善 ,论述了纺粘 /熔喷复合材料设计中存在的问题 ,提出了离线纺粘 /熔喷复合成型具有的发展前景与市场。

熔喷非织造技术的新发展

本文从原料开发、技术改进、产品应用等方面介绍了熔喷非织造技术的最新发展情况,并对今后的发展趋势做出了预测。

MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜的研究进展

金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)材料不仅拥有较大的比表面积、极高的孔隙率,而且种类组成多样、结构丰富、功能灵活可调。静电纺丝被认为是一种可制备出纳米纤维的可靠技术。概述了近年来MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜(MOFs/NFM)制备方法的最新研究进展,主要包括混纺法、原位晶化法、层层自组装法、二次生长法、微波诱导法以及热压法。此外,总结了MOFs/静电纺丝纳米纤维基复合膜制备方法存在的主要问题,并对发展前景进行了展望。

纳米材料与熔喷法非织造布的复合方法及其应用的研究

简述了纳米材料的特殊性能、熔喷法非织造布的特点以及纳米复合熔喷法非织造布的优势及应用,并总结了国内外生产纳米复合熔喷法非织造布时施加纳米材料的方法以及各方法的优缺点,最后简单介绍了本研究所采取的方法。

国外纺粘熔喷法非织造布的发展趋势

介绍了国外纺粘 /熔喷 /纺粘 (SMS)复合材料的发展状况。众多公司的科技开发掀起纺粘非织造布市场的变革 ,致使产量扩大及纺粘熔喷制造商增加 。

AgNWs-PVDF气喷/熔喷复合材料的制备及性能

采用气喷的方式将银纳米线-聚偏氟乙烯(AgNWs-PVDF)纺丝液喷射到PP熔喷布上,制备微-纳米结构的AgNWs-PVDF气喷/熔喷复合材料,并对其形貌、接触角、孔隙、力学、过滤以及抗菌性能等进行表征。结果表明:熔喷PP纤维的直径为2μm,气喷AgNWs-PVDF纤维直径仅为99.5 nm;经纳米和微米纤维复合后,材料的过滤效率明显提高,最高增长48.61%;而过滤阻力变化不大,仅增加2 Pa;复合材料与熔喷布相比疏水性有所提高,接触角增至138°;AgNWs的抗菌优势使材料对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌有明显抑制作用,抑菌圈直径分别达25.56、26.13 mm。

醋酸纤维素纳米纤维支撑相变材料的复合织物制备与性能分析

为开发一种新型的静电纺控温智能纺织品,使用三明治结构制备相变材料纳米纤维复合织物。通过静电纺丝的方法制备了以癸酸(CA)、棕榈酸(PA)和硬脂酸(SA)三元低共熔物作为相变材料,以醋酸纤维素作为支撑材料的相变材料纳米纤维。通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合纳米纤维的热学性能;利用扫描电子显微镜(SEM)观察相变纳米纤维的形貌;通过升降温测试复合织物的保温效果,并分析织物的透气透湿性能。实验结果表明:相变纳米纤维的熔融相变温度为30.6℃,结晶相变温度为18.8℃;在纳米纤维中,醋酸纤维素能够较好地支撑三元低共熔混合相变材料;粘胶-纳米纤维膜-羊毛复合纳米织物与普通织物相比,在保持良好透气透湿性的前提下,保温性能提高了18.9%。

微纳米纤维复合抗菌非织造材料的制备及性能

为制备抗菌性好、安全、成本低且不影响原材料性能的非织造材料,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,聚丙烯腈(PAN)为溶质,双癸基二甲基氯化铵(DDAC)为抗菌剂,热风非织造纤网/布为接收基材,通过静电纺丝技术制备微纳米抗菌非织造材料,并对该抗菌复合材料的结构和性能进行表征。结果表明:抗菌微纳米纤维与热风非织造材料的3种复合方式均在保有材料原有力学性能、透气性和导水性能的基础上,赋予了非织造材料优异的抗菌性能;其中,成膜复合方式所得抗菌非织造材料的抑菌率最高,对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可达99.9%。