静电纺丝法制备醋酸纤维素纳米纤维

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静电纺丝纳米纤维的制备与应用

静电纺丝纳米纤维的制备与应用静电纺丝技术是一种制备纳米级纤维的方法，该技术由于操作简单、成本低、生产效率高等优点而被广泛应用于不同领域。

本文将为您介绍静电纺丝纳米纤维的制备方法及其在不同领域中的应用。

一、静电纺丝制备纳米纤维的方法静电纺丝纳米纤维的制备方法可归纳为以下几个步骤：1. 温度调节静电纺丝制备纳米纤维的第一步是调节环境温度。

通常的实验室条件下，温度以及相对湿度有时会影响电荷的均匀分布，温度或相对湿度的太高或者太低，都会影响到纳米纤维的制备效果。

2. 选择原料静电纺丝纳米纤维所需的原料很少，常见的原料有两种，一种是聚合物，如聚乳酸、聚己内酯等；另一种是天然高分子材料，如蛋白食品、纤维素等。

材料的特性主要与电荷密度和材料表面张力有关。

3. 溶液制备将所选材料溶解于适量的溶剂中，并加入少量的助溶剂。

通过不断的搅拌和振荡，使溶液均匀混合，形成均一的溶胶。

在此过程中，需注意不要产生气泡，否则会影响纤维的制备效果。

4. 设备调节将静电纺丝设备打开，保持常用电压约为15KV，调节喷嘴升降台的高度，确定离液面的距离，根据需要进行调节。

当喷嘴的高度、角度、距离和电荷的强度达到适宜的范围时，可以进行静电纺丝制备纳米纤维的实验。

5. 喷涂制备将无处理的丝嘴插入含有均匀混合的溶液中，打开高压开关，在喷嘴和接收器之间建立电场，使得流出喷嘴的溶液产生电荷，从而产生自然拉伸力，形成纳米纤维。

二、静电纺丝纳米纤维的应用1. 医学领域静电纺丝纳米纤维在医学领域中的应用非常广泛，主要用于制备医用敷料、药物释放载体、组织工程支架和人造器官等。

由于静电纺丝制备的纳米纤维具有超大比表面积、极细直径以及优异的生物相容性等特点，使得其在医学领域有着广泛的应用前景。

2. 环保领域静电纺丝纳米纤维在环保领域中的应用也日益受到关注，主要用于制备高效过滤器材料和防护用品。

由于静电纺丝制备的纳米纤维具有高效过滤和分离性能，并且纳米纤维过滤材料可以承受高温、耐酸碱等特点，因此在处理废水、废气以及空气中的污染物方面，具有非常广泛的应用前景。

静电纺丝制备纳米纤维膜的研究

静电纺丝制备纳米纤维膜的研究纳米材料是当前材料科学领域的热门研究课题之一。

纳米材料具有大比表面积、高比强度、优异的力学、光学和电学性能等特点，是制备先进功能材料的重要基础。

而纳米纤维作为一类纤细的纳米材料，其低维结构和高比表面积也使其在材料科学中具有潜在的重要应用前景。

因此，纳米纤维的制备方法备受关注。

目前，制备纳米纤维主要有机械法、电化学法、热喷涂法、化学气相沉积法等多种方法。

而静电纺丝法由于其制备过程简单、实验设备较为容易获得、可制备的材料种类广泛等优点，成为了目前制备纳米纤维膜的先进技术之一。

静电纺丝，即利用高电场作用下带电纤维形成纤维膜的技术。

其基本原理是，在电场作用下，射流中极微小的液滴与地电极之间落差跨度最大的部位会受到很强的电吸引力，集中向电极聚集而成为纤维膜，同时浓缩了液滴中的聚集物，聚集的物质可以是聚合物、无机物质等。

静电纺丝法具有许多优点。

一方面，其能够在室温下制备纳米材料，同时具有较高的制备效率、较低的制备成本和适用于多种物质。

另一方面，静电纺丝可快速制备出具有优异纳米结构的纤维膜，同时其纤维直径与纤维排布可调控性高，形成的材料表面光滑，大小均匀，可用于纳米技术中制备模板、载体、过滤器、生物材料等方面的应用。

近年来，静电纺丝制备纳米纤维材料的研究也得到了持续关注和深入探讨。

一方面，不断有新的纳米纤维材料被开发和研究。

例如，聚合物、金属氧化物、碳纳米管、金属及金属合金等都可以利用静电纺丝方法进行制备；另外，研究人员也对静电纺丝的工艺和性能进行了不断探讨。

例如，通过改变静电纺丝的操作参数（如电压、电场强度、喷嘴直径、液体沉积浓度等）可以调整制备出的纳米纤维的结构、形态和尺寸，从而对其性能进行优化。

同时，纳米纤维材料的实际应用也越来越广泛。

例如，在生物医学中，利用纳米纤维材料制备的载体、膜、支架等用于组织工程、组织修复和组织再生等领域；在环境保护中，利用纳米纤维材料制备的过滤器、分离膜等用于水处理、空气过滤等领域；在电子显示和光学中，利用纳米纤维材料制备的电极、防伪材料等用于制作光电器件、液晶显示器等领域。

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验实验目的1、了解静电纺丝机的原理。

2、掌握基本的静电纺丝操作步骤。

3、能够结合化学纤维课程对进一步理解静电纺丝成型机理。

实验原理纳米纤维由于具有极小的直径以及极大比表面积和表面积体积比的结构特点，其表面能和活性增大，从而在化学、物理（热、光、电磁等，等许多性能方面表现出特异性，可用于高性能吸附、过滤、防护、生物医用等材料。

聚合物纳米纤维的制备方法有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、生物合成法、化学合成法等，静电纺丝是-- 种高效低耗的聚合物纳米纤维制备方法，是目前研究的热点，而且具有较大的发展前景。

静电纺丝是基于高压静电场下导电流体产生高速喷射的原理发展而水，其主要过程是通过电场，利用电极向聚合物熔融物或溶液上引入静电荷，在电场作用下拉伸，由于聚合物有一定的粘性，可以形成细丝而不会形成液滴。

静电纺丝在一般情况下可以得到直径在 0.1um 数量级的纤维，比普通挤出纺丝（10-100um）的纤维直径小得多。

很多种材料如聚合物，聚合物和其他材料的混合物，陶瓷、金属纳米线都曾经通过静电纺丝法直接或问接得到。

静电纺丝可以得到各种混合纤维，因此可以很大程度上改变纤维的性质，同时可以对纤维材料做定向的改性。

通过控制电场形状等参数，可以得到网状，平行排列，无规三维结构，弹簧状和游涡等形状的纤维。

而通过改变纺丝头的的结构，可以的得到空心结构。

实验仪器和试剂试剂:PVC,四氢呋喃仪器：SS—2535D0,220V50Hz,电流10A实验步骤a.电纺溶液的配置配置浓度为13%的PVC溶液，四氢呋喃作为溶剂。

1.称区1.3克PVC粉末放入塑料试管中，然后量取10ml四氢呋喃溶液加入其中使其溶剂。

2.用玻璃棒不断搅拌，使其全部溶解，并观察溶液浓度，浓度太高不行，浓度太低也不行。

b.电防过程1.用注射器抽取一定量PVC溶液2.将注射器固定在接高压正极的金属盘片中心孔中。

3.在注射器的的正前方放置好收集纳米线用的锡纸，在正下次也防止溶液滴落的锡纸。

制备纳米纤维的方法

制备纳米纤维的方法纳米纤维是一种具有纳米级直径的纤维材料，具有较大的比表面积和优异的力学性能，广泛应用于材料科学、生物医学和纳米技术等领域。

制备纳米纤维的方法主要包括静电纺丝法、模板法和溶液旋转法等。

以下将分别介绍这些方法的原理和步骤。

静电纺丝法是一种常用的制备纳米纤维的方法。

其原理是将高电压作用于高分子溶液或熔体，通过电场将溶液中的高分子链拉伸成纳米级纤维，并将其沉积在收集器上形成纤维膜。

具体制备步骤如下：1. 准备高分子溶液：选择适合的高分子材料，如聚合物、天然蛋白质等，并将其溶解在有机溶剂中，制备成一定浓度的高分子溶液。

2. 调整导丝距离和收集器形状：将高压电源连接导丝和收集器，调整导丝之间的距离和收集器形状，以控制纤维形成和排列方式。

3. 施加高压电源：打开高压电源，施加高电压于导丝和收集器之间，形成高强度的电场。

4. 注入高分子溶液：使用注射泵或导管将高分子溶液缓慢注入到导丝上，并通过电场作用使高分子溶液纳米纤维化。

5. 收集纳米纤维：高分子溶液经过电场拉伸成纳米纤维，并沉积在收集器上形成纤维膜。

6. 进一步处理：将纤维膜进行干燥、固化和热处理等后续步骤，提高纤维的稳定性和力学性能。

模板法是一种利用模板的孔道结构制备纳米纤维的方法。

其原理是将高分子溶液或熔体置于模板孔道中，在模板的导向下，高分子物质逐渐凝固并形成纳米纤维。

具体制备步骤如下：1. 准备模板：选择适当的模板材料，如陶瓷、聚合物等，并制备具有一定孔径和孔道结构的模板。

2. 准备高分子溶液或熔体：选择适当的高分子材料，如聚合物、纳米颗粒等，并将其溶解在溶剂中，制备成一定浓度的高分子溶液或熔体。

3. 渗透模板：将高分子溶液或熔体置于模板孔道中，经过一定时间的渗透，高分子物质充分填充模板孔道。

4. 固化高分子物质：根据高分子物质的性质，选择适当的固化方法，如热固化、紫外光固化等，使高分子物质在模板中逐渐凝固。

5. 模板去除：通过化学溶解、机械破坏等方法，将模板从高分子纳米纤维中去除。

静电纺丝制备CA纳米纤维及其碱处理

静电纺丝制备CA纳米纤维及其碱处理宣小会;朱思敏;潘志娟【摘要】纤维素不易溶于普通溶剂,难以直接静电纺丝得到纤维素纳米纤维(CNF),故首先采用静电纺丝制备醋酸纤维素(CA)纳米纤维,然后对其进行碱处理以制备CNF,研究了碱溶液组成、浓度及时间对处理效果的影响,分析了CA纳米纤维和CNF的结晶结构及热学性能.结果表明,当氢氧化钠碱溶液中v(乙醇)∶v(水)=2∶1、处理液浓度为0.5 mol/L、处理时间为0.5h时,处理效果最佳.经过碱处理得到的CNF表面均匀光滑,平均直径为583 nm,具有纤维素Ⅰ型和Ⅱ型晶体结构的特征,无明显玻璃化转变温度.%Cellulose is difficult to dissolve in ordinary solvents and electrospin into cellulose nanofibers (CNFs) directly,so the cellulose acetate (CA) nanofibers were prepared by electrospinning firstly,and then subjected to alkali treatment to obtain CNFs.The influences of the composition and concentration of alkali solution and treating time on the treatment result were studied,and the crystal structure and thermal properties of CA nanofibers and CNFs were analyzed.It was found that when the volume fraction of ethanol and water is 2∶1 in the alkali solution with sodium hydroxide (NaOH),with concentration 0.5 mol/L and treating time 0.5 h,the optimum results were achieved.After alkali treatment,the CNFs exhibited smooth and uniform surface with an average diameter of 583 nm and features of cellulose Ⅰ and Ⅱ crystal structures,and had no obvious glass transition temperature.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2013(034)009【总页数】6页(P6-11)【关键词】醋酸纤维素纳米纤维;纤维素纳米纤维;碱处理;结构;性能【作者】宣小会;朱思敏;潘志娟【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215123;苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215123;苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215123;现代丝绸国家工程实验室(苏州),江苏苏州215123【正文语种】中文【中图分类】TQ340.64随着人们环保意识的增强，纤维素作为自然界中取之不尽、用之不竭的天然高分子材料，越来越受到科学家们的青睐。

静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的研究

静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的研究聚合物纳米纤维膜是一种新型的材料，由于其具有优异的物理和化学性质而受到越来越多的关注。

目前，研究人员开展了大量的工作，以开发制备这种材料的新方法。

静电纺丝技术是一种被广泛应用于聚合物纳米纤维膜制备的方法。

该方法以高压静电场为驱动力，通过将聚合物分子从液态转变为固态，从而制备具有纳米级尺度的聚合物纤维。

本文将介绍静电纺丝技术制备聚合物纳米纤维膜的原理、优点以及应用。

一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是指将含有聚合物溶液的“滴”，通过高压静电场的作用，使溶液从液态转变为纳米级尺度的聚合物纤维的过程。

该技术涉及两个相反的过程：传输和荷电。

在传输过程中，溶液从喷嘴中被喷出，形成溶液“滴”，然后通过高压静电场的作用，这些滴获得了荷电，移动到地面或由电极吸附。

在荷电过程中，因为这些荷电粒子被静电力所吸引，所以它们沿着高压电极向下运动。

当这些荷电粒子接近到一定距离，它们之间的静电引力就足以克服表面张力，形成纳米级尺度的聚合物纤维。

二、静电纺丝技术的优点制备聚合物纳米纤维膜的传统方法包括溶液浸渍、熔融拉伸等技术，但这些方法都存在着一些局限性，如工艺复杂、成本高等。

相比之下，静电纺丝技术具有如下优点：1.高效性：该技术可在较短时间内制备大量的纳米级聚合物纤维，并可实现连续性生产。

2.灵活性：静电纺丝技术可以制备出不同形态、大小和形状的聚合物纳米纤维。

3.高质量：该技术制备的聚合物纳米纤维具有高度纯度、尺寸一致性好和结构紧密等特点，使其应用广泛。

三、聚合物纳米纤维膜的应用聚合物纳米纤维膜由于其纳米级尺度的尺寸和优良的物理化学性质，在多个领域中都有着广泛的应用。

下面简要介绍其主要应用领域。

1.过滤和分离领域：聚合物纳米纤维膜由于其纤维间距非常小，同样尺寸的纳米级颗粒、蛋白质等大分子物质可以被过滤掉，这使其在液体过滤和气体过滤领域有广泛的应用。

2.生物医学领域：在不同细胞之间建造三维聚合物纳米纤维膜支架，使得细胞能够依附并形成新的组织，有利于修复受损的组织和器官。

静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结

静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结静电纺丝方法是一种常用的制备微纳米纤维材料的技术，通过电场作用下的聚合物溶液或熔体，通过静电纺丝设备的喷头产生纤维，并在收集器上形成纤维膜。

此方法制备的微纳米纤维材料具有较大的比表面积、高孔隙度和优良的力学性能。

本文将对静电纺丝方法制备微纳米纤维材料的原理、工艺参数以及其应用领域进行总结。

首先，静电纺丝方法的原理是利用高电场下溶液或熔体的表面电荷受力，使其成为纤维的形态。

通过调节聚合物溶液或熔体的流变性能、电纺喷头和收集器的设计，可控制纤维的形貌、直径以及纤维间距等关键参数。

静电纺丝方法的制备过程主要包括溶液的制备、电纺设备的调试和纤维的收集等步骤。

其次，制备微纳米纤维材料时，需要注意一些关键工艺参数的选择和调节。

首先是聚合物的选择，其溶解性能和流变性能会对纤维的形貌和直径产生影响。

一般来说，高分子量和低浓度的溶液易于形成细纤维。

其次是溶液或熔体的流变性能，影响着纤维的拉伸性能和成纤性能。

选择适当的流变模型和控制流体参数，能够得到理想的纤维形态。

此外，还需要注意电纺设备参数的调整，如高电压频率、纤维收集器的距离和喷头内腔的压力等。

静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料在多个领域具有广泛的应用。

首先，在纺织领域，这种方法被用于制备细纤维基质，用于增强材料、抗菌纺织品和过滤材料等。

其次，在生物医学领域，微纳米纤维材料被用于组织工程、药物传递和伤口修复等。

利用静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料具有更高的比表面积，能提供更好的细胞附着和药物释放性能。

此外，这种方法还被用于能源储存和传感器等领域，通过改变纤维材料的构建方式和组分，可以制备出具有特定功能的材料。

总的来说，静电纺丝方法是一种有效制备微纳米纤维材料的技术。

通过合理选择聚合物、调节工艺参数以及应用领域的选择，可以得到具有优良性能的微纳米纤维材料。

然而，当前该方法还存在一些挑战，如纤维直径不均匀性、生产规模化难度和设备成本等。

高效静电纺丝制备纳米纤维的技术研究

高效静电纺丝制备纳米纤维的技术研究随着现代科技发展的迅速进步，纳米材料已经成为一个不可忽视的研究领域。

纳米纤维作为一种高性能的材料，在生物医学、化学工业、能源材料、环境保护等领域得到了广泛的应用。

静电纺丝技术已经成为制备纳米纤维的重要手段之一，其可制备连续、均匀、高性能的纳米纤维。

本文将分析纳米纤维的概念、静电纺丝技术基本原理、静电纺丝纳米纤维的应用和研究进展。

一、纳米纤维的概念纳米纤维是一种直径范围在10-1000纳米之间的纤维材料，巨大的高比表面积使其具有许多特殊的性质，如高比表面积、高比强度、高比保水性和高比吸附能力等。

其物理和化学性质的优秀特性已经在生物医学、领域和基础研究等领域得到了广泛应用。

二、静电纺丝技术基本原理静电纺丝技术是一种重要的纳米纤维制备方法，可以制备高品质的纳米纤维。

该技术主要用于聚合物溶液的纳米纤维制备，其基本原理是将高电压施加于聚合物溶液中，使聚合物溶液从微孔或喷头中喷出，在高电场作用下，聚合物溶液中的分子受到电极的诱导而逐渐凝聚成纤维，形成纤维纳米尺寸。

三、静电纺丝纳米纤维的应用静电纺丝技术制备的纳米纤维因其纤维直径、孔径调控、纤维排列和多孔性能等优势被广泛应用在生物医学、食品包装、过滤材料、传感器、催化剂等领域。

如在生物医学中，静电纺丝纳米纤维应用较为广泛，可用于细胞培养支架材料、组织工程、药物缓释和仿生材料等方面。

此外，针对环境污染和航空航天等领域的特殊性质需求，静电纺丝纳米纤维的应用也得到了更深入的挖掘和延伸。

四、静电纺丝制备纳米纤维技术的研究进展在研究静电纺丝制备纳米纤维技术的过程中，人们通过控制溶液的成分、控制纤维的形状和孔隙等方法，制备出了各种纳米材料。

其中，对于聚合物纳米纤维，通过改变聚合物的性质和分子结构，可以控制纤维的直径、形状和内部孔径。

近年来，还有学者在纳米纤维制备中引入了电纺-喷涂一体化技术、生物制备纳米纤维等新的技术手段，不断拓展纳米纤维的使用领域。

静电纺丝制备醋酸纤维素_γ-聚谷氨酸共混纤维膜及性能研究

静电纺丝制备醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜及性能研究Preparation and Performance of Cellulose Acetate/γ-Poly(glutamic acid) Electrospun Fibrous Membranes作者姓名：侯晓晨专业名称：高分子化学与物理指导老师：江东教授学位类别：理学硕士论文答辩日期：2018年5月30日授予学位日期：2018年月日中文摘要静电纺丝是一种制备高分子纳米纤维的技术，其设备简单，易于操作，纤维产率较高，在应用上具有很大的优势。

近年来，随着纳米技术的发展，纳米纤维在药物缓释、过滤材料、防护材料、光电材料等领域均有应用，因而广受研究者们的关注。

本文首次将静电纺丝技术与植物生长结合，设计出一种有益于植物生长的新型功能性电纺复合纤维膜。

本文采用静电纺丝技术，立足应用于植物生长的需要，选择生物相容性良好的醋酸纤维素为基体材料，将γ-聚谷氨酸添加到醋酸纤维素中，制备了醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜。

然后再通过添加纳米粒子对醋酸纤维素/γ-聚谷氨酸共混纤维膜功能化，并研究了体系中聚合物组成以及纳米粒子的添加量对纤维的表面形貌、化学组成成分、性能以及对植物生长的影响。

研究工作主要分为以下几个部分：首先将醋酸纤维素（CA）和γ-聚谷氨酸（γ-PGA）按不同比例共混于乙酸/水（v/v=7:3）混合溶剂中，利用静电纺丝的方法制备CA/γ-PGA共混纤维膜，并通过扫描电子显微镜（SEM）、单纤强力机、傅里叶红外光谱仪、表面接触角测定仪、差示扫描量热仪以及热重分析仪表征CA/γ-PGA共混纤维膜的各项性能。

结果表明改变醋酸纤维素、γ-PGA之间的质量比，不仅会影响纤维的形貌和直径，也会对纤维的亲水性和力学性能、热学性能产生影响。

最终确定了纺丝的最佳条件：溶液的质量分数为10%、CA/γ-PGA的质量比为7/3、电压20kV。

然后采用共混法将TiO2纳米颗粒、ZnO纳米颗粒添加到CA/γ-PGA电纺溶液中，通过静电纺丝法制备了不同质量分数的TiO2-CA/γ-PGA纤维膜和ZnO-CA/γ-PGA纤维膜，并测试纤维的形貌，纤维膜的理化性能，力学性能、亲疏水性和热学性能等。

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验为止；②静置10分钟，得到稳定的聚乳酸氯仿溶液。

静电纺丝过程: ①用注射器抽取一定量的的电纺溶液，保证注射器针尖为锥状；②将高压正极金属夹夹在注射器金属针头上；③在收集滚轴上裹上一层锡纸；④关上电纺仪器门，打开电源；⑤调节仪器参数：负高压(电压表:- 9.99；电流表: -0.05)正高压(电压表: 10. 04；电流表: 0.00)速度设定2mm/min距离设定30mm增量控制1.00；⑥点击仪器开始按钮进行纺丝；⑦得到适量纤维后，关闭仪器，取出覆有纤维的锡纸;干燥处理:将纤维用锡纸包裹起来放入烘箱进行烘干，除去未干燥完的溶剂和水。

纤维电镜观察拍照:取部分纤维进行电镜观察并拍照分析。

数据处理放大倍数：5000倍Area Mean Min Max Angle Length1 0.53 95.873 50.595 194 52.784 10.24放大倍数：2000倍Area Mean Min Max Angle Length1 1.385 92.629 53 197 52.696 10.421 放大倍数：500倍Area Mean Min Max Angle Length1 9.204 103.57 69.979 161.26 61.928 17.4362 9.73 123.619 69 232.167 48.366 18.526放大倍数：500倍Area Mean Min Max Angle Length1 59.172 113.917 87 158 14.036 21.1442 78.895 119.5 60 175 0 28.2053 52.597 117.536 52 176 4.086 17.9944 72.321 128.545 80 192 0 25.641分析结果随着电压的升高，纤维的平均直径减小，这是因为随着纺丝电压的增加，纤维的外观形态变化不大，但是聚合物射流表面聚集了越来越多的电荷，这些电荷在射流表面相互排斥，从而使得电场力对射流有更强的拉伸，最终生成更细的纤维网。

溶剂与表面活性剂对醋酸丁酸纤维素静电纺丝的影响

溶剂与表面活性剂对醋酸丁酸纤维素静电纺丝的影响庞娟，朱新生＊，程丝，石小丽（苏州大学材料工程学院，江苏苏州２１５０２１）摘要：应用静电纺丝法制备了醋酸丁酸纤维素纳米纤维。

利用扫描电子显微镜探讨了不同的溶剂体系和表面活性剂对纺丝过程及纳米纤维形态的影响。

试验结果表明：醋酸－丙酮混合溶剂体系有利于纺丝过程的顺利进行和获得平滑无珠节的纳米纤维，而添加表面活性剂则有助于减小纤维直径和获得粗细均匀的纤维形态。

关键词：静电纺丝；纳米纤维；醋酸丁酸纤维素；溶剂体系；表面活性剂中图分类号：ＴＱ３４１．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７０５４（２００６）０４－００１３－０４１引言静电纺丝法是一种制备高分子纳米纤维的最直接、简单的方法。

它的装置一般分为三部分：高压电源、喷嘴和收集屏，见图１所示。

高分子溶液在高压作用下克服液体表面张力由喷嘴喷射，喷射流在电场中经历了溶剂挥发、拉伸和分裂细化，最终以非织造布的形式落在收集屏上。

静电纺丝法制备的纳米纤维由于具有高比表面积，可以应用在许多方面，例如分子纳米电子器件、生物材料领域、带电滤材等［１］。

已经有２０种以上的不同聚合物材料被报道可通过静电纺丝方法制得超细纤维［２］。

纤维素是自然界最为丰富的可再生资源。

在提倡环保、节能、可再生循环利用的今天，纤维素纺丝受到人们越来越多的关注。

目前已经有报道应用静电纺丝法制备出醋酸纤维素纤维（ＣＡ）［３］、乙基纤维素纤维（ＥＣ）［４］和乙基氰乙基纤维素纤维（（Ｅ－ＣＥ）Ｃ）［５］。

醋酸丁酸纤维素（ＣｅｌｌｕｌｏｓｅＡｃｅｔａｔｅＢｕｔｙｒａｔｅ，简称ＣＡＢ）是一种纤维素混合酯，具有难燃、不泛黄、耐寒性好等优点，主要被应用于涂料和皮革光亮剂等领域，ＣＡＢ以纤维形式出现尚未见报道。

本文初步研究了ＣＡＢ的静电纺丝。

图１静电纺丝装置示意图２试验部分２．１药品和试剂ＣＡＢ（丁酰基含量：４０％￣４５％，乙酰基含量：５％￣１０％），无锡化工研究设计院生产；十六烷基三甲基溴化铵（ＣＴＡＢｒ）、醋酸和丙酮为分析纯；所用聚乙二醇（ＰＥＧ）的相对分子质量分别为６００、１５００、６０００、２００００，为分析纯。

醋酸纤维素高压静电纺丝

实验三醋酸纤维素高压静电纺丝1. 实验目的（1）通过本实验了解静电纺丝的工作原理，及其哪些聚合物可以通过静电纺丝技术制备。

（2）了解静电纺丝技术制备纳米纤维中的影响因素，如温度、浓度、表面张力、电压、供料速度和收集板间距等条件的影响。

2．实验原理(1) 工作原理静电纺丝纳米纤维的首个专利在1934年被报道后，直到二十世纪中期该纳米技术的潜在应用前景才受到各领域的广泛关注。

与无机纳米棒、碳纳米管和纳米金属线不同，静电纺丝技术对于有效地控制纤维的排布和二维、三维纳米纤维的制备有独特的潜在价值。

与自下而上的生产方法相比，自上而下的生产纳米材料的最大优点是低成本。

通常，这种工艺生产的纳米纤维还具有取向分布均匀和无需昂贵净化费用的特点。

静电纺丝的基本装置由三部分组成：高压电源、注射器（带有小直径针头）和收集装置，如图1所示。

高压电源主要是使纺丝液形成带电喷射流，注射器是为纺丝提供供料，而大多数的收集装置是带有铝箔纸滚筒收集装置。

高压电源的一极接在注射器的针头上，另一极接在收集装置上。

纺丝液在泵的推力作用下被挤出。

带电喷射流无规则收集到铝箔纸上，形成无纺布。

静电纺丝的基本原理是：聚合物纺丝液在电场力的作用下，由于聚合物表面张力作用，在注射器的针头上会产生一个圆锥形的纺丝液滴（称之为Taylor锥），当电场力大于喷丝口处纺丝液滴（Taylor锥）的表面张力时，带电的纺丝液就会从Taylor锥中被拉伸出来。

在丝的形成过程中，带电的喷射流由于不稳定被拉伸，变的越来越细，于此同时大部分的溶剂挥发。

纳米纤维被无规地收集在收集板上形成纤维膜结构。

图 1 静电纺丝装置示意图(2) 静电纺丝基本参数及其对纤维形貌的影响目前，静电纺丝主要包括熔融静电纺丝和溶液静电纺丝两种。

与溶液静电纺丝不同的是熔融静电纺丝是使聚合物在高温条件下熔融，然后在电场力作用下被拉伸成丝，纺丝大部分是在真空条件下进行的。

熔融静电纺丝所得纤维直径比较粗，甚至有达到几个微米，且目前只有极少聚合物被纺丝成功。

多种制备醋酸纤维素纳米纤维复合材料的实例

本发明涉及一种静电纺木质素/醋酸纤维素微纳米复合材料的制备方法，属于吸附材料制备领域。该方法是
以稗草秸秆为原料，经过粉碎，活化等预处理脱除秸
一种静电纺木质
秆表面木素，再用醋酸作溶剂，醋酸酐作乙酰化剂，
素/醋酸纤维素微 CN201510 李锦宇;林硫酸作催化剂对稗草秸秆乙酰化处理，再用溶剂抽提
纳米复合材料的 576203.X 大伟分离得到醋酸纤维素，配以木质素和乙酸以及四氢呋
纤维素溶液和明胶溶液做为纺丝溶液进行双喷头静电
林永兴;邵
纺丝；纺丝溶液均匀涂覆在结构层纤维织物上的至少
才珠;刘学
一种制备醋酸纤
一面上；然后置于戊二醛的蒸气中熏蒸；氟化处理得
CN201510 书;刘荣升;
维素纳米纤维复
到醋酸纤维素纳米纤维复合材料。本发明原料易得，
742026.8 其他发明人
合材料的方法
CN201610
醋酸纤维素材料
志慧;林大负载在纤维上，将纳米银掺杂 TiO2 中，TiO2 的存在
062851.8
的制备方法
伟可以使银离子和醋酸纤维素中的碳基氧原子之间的相
互作用力减弱，从而增加醋酸纤维素的热稳定性，而
且起到协同抗菌的作用，大大提高抗菌能力，最后通
过静电纺丝法制得的醋酸纤维素具有高比表面积和孔
高柔韧性同轴结
(CA)纳米纤维膜；同轴电纺 CA-PAA 纳米纤维膜并亚
俊涛;刘中
构的醋酸纤维素
胺化为 CA-PI；合成苯并噁嗪单体(BAF-btfa)；最后苯
CN201510 车;陈鄞琛;
-聚酰亚胺静电
并噁嗪/二氧化硅纳米粒子原位固化 CA、PI、CA-PI
656988.1 徐海军;饶

静电纺丝制备纳米纤维结构及其应用

静电纺丝制备纳米纤维结构及其应用纳米材料是一种新兴的材料，具有独特的物理、化学和生物学性质，此类性质通常源于材料的纳米级尺寸。

由于材料的尺寸和形状对其性质有很大的影响，因此研究如何控制纳米材料的尺寸和形状成为了纳米材料制备的一个重要问题。

其中静电纺丝是一种制备纳米级纤维的有效方法，已经在纳米科技领域得到了广泛应用。

1.静电纺丝原理静电纺丝是一种制备纤维的方法，利用高电场强度使聚合物溶液产生电荷分离，从而形成纳米级纤维。

静电纺丝的原理是应用高电压使聚合物液体形成尖端，并通过空气流动拉伸成纤维，最终以干燥、交联或硬化等方式制备出单一纤维或纤维网络。

2.静电纺丝制备纳米纤维结构静电纺丝是一种快速、简单的方法，可以制备具有纳米级的纤维。

在静电纺丝制备过程中，重要的参数包括聚合物类型和浓度、电荷分离和流速控制等。

2.1.聚合物类型和浓度静电纺丝制备中，聚合物的类型和浓度对制备纤维的形状和大小具有重要影响。

聚合物浓度越高，纤维的直径越大，同时也会更难形成单纤维。

另一方面，聚合物类型也会影响纤维的形态，例如聚酰胺制备的纤维较细，聚甲基丙烯酸甲酯制备的纤维较粗。

2.2.电荷分离静电纺丝制备中，电荷分离对纤维直径有显著的影响。

以聚乙烯醇为例，当导入电压为3至5 kV时可以得到直径约为200 nm的纤维，而导入电压为14 kV时可以得到直径约为70 nm的纤维。

2.3.流速控制在静电纺丝的制备过程中，聚合物的流速也会影响纤维的形态。

低速流使得纤维的形状向球形倾斜，而高流速可能会导致纤维断裂或不规则形状。

因此，流速的控制是非常重要的。

3.静电纺丝纳米纤维结构的应用利用静电纺丝制备的纳米纤维，具有广泛的应用前景，包括生物医学、环保、能源等领域。

以下列举了几个具有代表性的应用案例。

3.1.生物医学静电纺丝制备的纳米纤维能够被用来制备复杂的医学补品，如人工血管和心脏瓣膜等等。

利用静电纺丝制备的纳米纤维具有类似生物组织的微观结构和功能，因此被广泛运用于生物医学领域。

静电纺丝法制备醋酸纤维素纳米纤维

[ 3 ] Haiqing L iu, You2lohsies. U ltrafine Fiberous Cellulose M embranes from Electrosp inning of Cellulose Acetate [ J ]. Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Phys2 ics, 2002, (40) : 2 119 - 2 129.
纤维素酯是天然聚合物的衍生物其溶液或熔体易被加工成膜和纤维关于纤维素电子纺丝的报道较少本文以醋酸纤维素为原料以六氟异丙醇和甲酸为溶剂对纳米纤维的静电纺丝形成过程和影响因素进行探讨研究不同溶剂施加的电压浓度及喷丝头与收集板之间的距离对纳米纤维形貌和直径的影响
第 25卷第 4期
2008年 8月
纤维素是地球上最丰富的多糖化合物 ,广泛存在于自然界. 纤维素不溶于水 ,但溶于浓盐酸和浓硫酸. 纤维素酯是天然聚合物的衍生物 ,其溶液或熔体易被加工成膜和纤维 ,关于纤维素电子纺丝的报道较少 [ 3 ] .
本文以醋酸纤维素为原料 ,以六氟异丙醇和甲酸为溶剂 ,对纳米纤维的静电纺丝形成过程和影响因素进行探讨 ,研究不同溶剂、施加的电压、浓度及喷丝头与收集板之间的距离对纳米纤维形貌和直径的影响.
20
吉林化工学院学报
2008年
固定时 ,射流平均速度显然与此成正比 ; ③ 喷丝头与收集板之间的距离 ,距离增大 ,直径变小. 另外 ,静电射流的流体的粘度或粘弹性、表面张力、电导率、比热、热导率及相变热 (例如熔剂的蒸发热或熔体的结晶热 ) 对静电纺丝过程有一定影响. 同时 ,射流周围的环境对过程也有一定的影响 ,如真空、空气或其他气氛 ,温度、湿度、气体流通速率等. 在电纺中 ,电纺液通常是高分子溶液 (偶尔为熔体 ) ,因此高分子和溶剂的种类十分重要 ,同时必须考虑其平均相对分子质量 ,相对分子质量分布及链结构的细节.

静电纺丝制备醋酸纳米纤维膜研究【开题报告】

毕业设计开题报告纺织工程静电纺丝制备醋酸纳米纤维膜研究一、选题的背景、意义如今，对生态的保护和环境的治理工作日益严峻，尤其是淡水水系的污染问题突显，部分地区人们的饮水严重困难，一些曾经淡水资源充沛的地区也因为河流、湖泊、地下水被污染而出现缺水。

人们不禁要问，为何水汽循环往复，源源不断，还为什么会出现缺水。

那是因为很多水源未经处理不能直接作为生活用水使用。

而在水处理领域，膜分离的应用十分广泛，膜分离是借助膜的选择透过作用，对混合物溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法，膜分离可比传统的方法耗能低、过程简单、经济性好而且效率高。

[1]中空纤维膜是目前为止效率最高的分离膜的形式，具有充填密度高，比表面积大，自支撑作用强，可进行高压操作的特点，因此广泛用于污水处理、饮用水净化、海水淡化处理等诸多领域。

中空纤维膜也有一些自身缺陷，如内部多孔结构在增加其通量的同时也降低了纤维的力学性能，膜清洗难度高等。

选择合适的制膜材料是成功制备中空纤维膜的首要前提，从近几年国内外发表的科技文献来看，聚砜类材料如聚醚砜和改性聚醚砜，聚偏氟乙烯，聚丙烯，壳聚糖等成为了主要选择，改性方法主要有共混、共聚和接枝。

周媛等[2]将聚氨酯弹性体作为制备PVDF中空纤维膜的共混添加剂，使其具有良好的抗酸碱性能和抗污染性能。

Tai-Shung等[3]使用硅脂作为密封层，聚4-乙烯基吡啶作为选择性层，聚醚砜作为支持材料，进行共混制备用于气体分离的中空纤维膜，研究了层与中空纤维膜性能之间的联系，发现选择性层对纤维性能的影响最为显著。

肖通虎[4]等制了壳聚糖中空纤维膜，研究采用乙醇和正己烷液—液交换干燥，有效地避免了膜结构的完全致密化，壳聚糖中空纤维膜膜应用于渗透汽化分离碳酸二甲酯/甲醇混合物，可突破恒沸组成的限制，而且渗透通量较大。

聚醚砜树脂（PES）是一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是目前得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。

它具有优良的耐热性能，热变型温度在200~220℃，可耐150~160℃热水或蒸气，在高温下也不受酸、碱的侵蚀。

多种增强增韧静电纺丝复合纳米纤维材料的制备方法

石墨烯聚合物复合纤维膜是由石墨烯和热塑性聚合物
经静电纺丝工艺制备，石墨烯聚合物复合纤维膜的厚
一种石墨烯聚合物复合纤维膜增强增韧复合材料
制备方法简单，通过静电纺丝技术和旋转棒状接收装
置，可得到单丝的纳米蚕丝纤维，而且通过在蚕丝蛋
白中添加纳米颗粒和氧化石墨烯得到强韧化改性的纳
米蚕丝纤维。
一种具有阻隔性的高强韧聚乳酸 CN201510 复合膜的制备方 216265.X 法
陈一
本发明涉及一种具有阻隔性的高强度聚乳酸复合膜的制备方法，其过程为将聚乳酸、聚乳酸接枝马来酸酐、聚己内酯、马来酸酐-异丁基接枝 POSS 溶解于二氯甲烷溶液得到透明溶液，后将溶液移于槽中作为后干燥蒸发溶液得到复合膜。该复合膜具有优异的强度、韧性，并对氧气具有良好的阻隔性，可应用于环保包装膜领域。
丁彬;郭孟;
CN200910
硅源溶液混合均匀得到电纺原液；在常温下将电纺原
毛雪;俞建
054431.5
液进行静电纺丝得到复合纤维膜；将复合纤维膜放入
勇;孙刚
马福炉中煅烧得到纳米二氧化硅纤维膜；将纳米二氧
化硅纤维膜放到有机硅烃类化合物溶液中浸泡
6-30h，然后真空干燥得到高柔韧超疏水耐高温纳米二
氧化硅纤维膜。该材料能在高温高压的恶劣环境中起
丁彬;毛雪;
CN201310
再放入箱式电阻炉中高温煅烧，最后得到纤维直径
陈越成;孙
368622.5
10nm-10μm、晶粒尺寸 5-100nm 且具有四方晶型的
刚;俞建勇
柔韧高强氧化锆纳米纤维膜。本发明制备工艺简单、
成本低，获得的氧化锆纳米纤维膜具有良好的柔韧性，
拉伸强度为 10-1000MPa，该材料同时还具有优异的