基于聚丙烯腈(PAN)静电纺纳米纤维的醋酸纤维素(CA)复合(精)
静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维及其预氧化
曲线 ，升 温速 率 １０￣Ｃ／ｍｉｎ。用 Ｈｉ．Ｒｅｓ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ＴＧＡ ２９５０ ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ测试 纤 维 的热 重 （ＴＧＡ）曲线 ，氮 气气 氛 ，升 温 速 率 １０ ￣Ｃ／ｍｉｎ。采 用 ＮＩＣＯＬＥＴ ５７００ ＦＴＩ１．ＩＲ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ （ＵＳＡ）测 定 纤 维 的 红 外 光 谱 （ＦＴＩ１ＩＲ）。
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第 ２期
张旺玺等 ．静电纺丝制备聚丙烯腈纳米纤维及其预 氧化
１３
波数 ／ｃｍ
图 ４ 纳 米 纤 维 在 ２５～３００℃ 分 别 热 处 理 ３０ ｍｉｎ后 的 红 外 光 谱
在其它纺丝条件 不变 的情况下 ，随着 聚合物纺 丝溶 液 浓度 的升 高 ，纤 维 的 直径 变 大 ，见 图 ２。这是
收 稿 日期 ：２００８—０５—２０ 作者简介 ：张旺玺 （１９６７一）。河南淮 阳人 ，博士 ，教授 ，主要研究 方 向为高性能纤维及纤维改性 ，发表论文 ６Ｏ多篇。
聚丙烯腈均聚物典型的放热峰。随着预氧化温度的升高，纤 维的内部分子结构发生 了变化 ，表现在红外光谱上最突出的是
Ｃ Ｎ在 ２ ２４３～２２４１ ｃｍ 峰 的降低 ，以及 Ｃ— Ｈ在 １ ６８４ ｃｍ 峰的降低 。
关键词 ：静电纺丝 ；纳米纤维 ；聚丙烯腈
中 图分 类 号 ：ＴＱ３４２．３
文 献 标 识 码 ：Ａ
【国家自然科学基金】_静电纺_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 推荐指数 静电纺丝 6 静电纺 2 纳米纤维 2 骨组织工程 1 陶瓷纤维 1 超细纤维 1 计算流体动力学(cfd) 1 聚合物 1 聚乳酸 1 聚(l-谷氨酸-γ -十八烷酯) 1 综述 1 结构 1 纳米纤维支架 1 纤维形态 1 神经组织工程 1 直径 1 疏水性 1 热性能 1 湿法静电纺丝 1 流体 1 模拟 1 支架 1 成形 1 射流 1 孔洞结构 1 参数 1 卟啉 1 制备 1 再生丝素蛋白 1 丝胶蛋白 1 α -氨基酸n-羧内酸酐 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
2011年 科研热词 推荐指数 静电纺丝 7 蛋壳膜蛋白 2 聚氧化乙烯 2 纳米纤维 2 溶液静电纺丝 2 模拟体液 2 多壁碳纳米管 2 体外降解 2 丝素蛋白 2 静电纺丝法 1 静电纺丝,微孔膜,力学性能 1 静电纺 1 血管支架材料 1 聚偏氟乙烯 1 聚乳酸一乙醇酸 1 聚乳酸-乙醇酸 1 聚乙烯醇(pva) 1 聚乙烯醇 1 聚丁二酸丁二醇酯 1 纳米二氧化硅 1 纤维拉伸 1 磁性 1 相变 1 皮-芯层结构 1 电场分布 1 熔体静电纺丝 1 激光熔体静电纺丝 1 氯化锂 1 氧化铝纤维 1 模拟 1 微/纳米纤维 1 形态 1 尼龙6 1 孔隙率 1 响应曲面法 1 吸附性能 1 同轴静电纺丝 1 原位复合溶胶-凝胶法 1 再生丝素蛋白 1 光催化活性 1 丝胶蛋白 1
木浆纤维素
木浆纤维素/聚丙烯腈/硝酸银抗菌纤维的制备及性能宋俊，邵程浩，李君炜，石宇飞（天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387）摘要：为了拓展抗菌纳米纤维在医疗敷料领域的应用，首先采用N ，N-二甲基乙酰胺（DMAc ）/氯化锂（LiCl ）溶剂体系来溶解木浆纤维素和聚丙烯腈（PAN ），并加入硝酸银（AgNO 3）作为抗菌剂，制备了纤维素/PAN/AgNO 3（DMAc/LiCl ）纺丝溶液，通过静电纺丝技术纺制出抗菌纳米纤维，并对纤维的形貌、元素组成、结晶性、化学结构、热性能及抗菌性能进行了表征分析。
结果表明：当AgNO 3的质量分数（即占纺丝液中溶质总质量的百分比）为2%时，纤维素/PAN/AgNO 3纤维的微观形貌最佳；在纤维表面均匀分布的抑菌组分主要为AgCl ；抗菌纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有很好的抑制作用，抑菌率都达到了98%以上。
关键词：木浆纤维素；聚丙烯腈（PAN ）；硝酸银；抗菌纤维；静电纺丝；抗菌性能；抑菌率中图分类号：TS102.5；TQ342.8文献标志码：A文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园23）园5原园园01原06收稿日期：2022-06-02基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目（2014CB660813）通信作者：宋俊（1978—），男，博士，教授，主要研究方向为生态环境纤维材料和功能纤维材料。
E-mail ：****************Preparation and properties of wood pulp cellulose/polyacrylonitrile/AgNO 3antibacterial fibersSONG Jun ，SHAO Chenghao ，LI Junwei ，SHI Yufei（School of Material Science and Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：In order to expand the application of antibacterial nanofibers in the field of medical dressings袁the DMAc/LiClsolvent system was used to dissolve the wood pulp cellulose and polyacrylonitrile渊PAN冤袁and silver nitrate 渊AgNO 3冤was added as the antibacterial agent to prepare cellulose/PAN/AgNO 3渊DMAc/LiCl冤spinning solution.Then袁the antibacterial fibers were spun by electrospinning technology袁and the morphology袁element composi鄄tion袁crystallinity袁chemical structure袁thermal properties and antibacterial properties of the fibers were ana鄄lyzed.The results show that when the mass fraction of AgNO 3渊i.e.the percentage of total solute mass in the spin鄄ning solution冤is 2%袁the microscopic morphology of cellulose/PAN/AgNO 3fiber is the best曰the antibacterial component evenly distributed on the fiber surface is mainly AgCl曰the antibacterial fiber had a good inhibitory ef鄄fect on Escherichia coli and Staphylococcus aureus 袁and the antibacterial rate reached more than 98%.Key words ：wood pulp cellulose曰polyacrylonitrile 渊PAN冤曰AgNO 3曰antibacterial fibers曰electrospinning曰antibacterialproperty曰antibacterial rate随着生活节奏的不断加快，人们不得不使用更短的时间来治疗伤口，传统的纱布类敷料制备方法简单，价格便宜，在皮肤创伤中有着广泛的应用，但其无法保持伤口湿润，并且容易发生细菌交叉感染[1-2]，因而需要对医用敷料作进一步的探索研究。
【国家自然科学基金】_静电纺丝法_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803
科研热词 推荐指数 静电纺丝 16 纳米纤维 4 超细纤维 3 聚乳酸 3 形貌 3 聚丙烯腈 2 纤维 2 光催化 2 黏土 1 高效液相色谱-紫外检测 1 高效液相色谱 1 静电纺丝法 1 阿奇霉素 1 邻苯二甲酸酯 1 自组装 1 胶原 1 聚苯胺 1 聚羟基丁酸与羟基辛酸 1 聚电解质 1 聚偏氟乙烯 1 聚乙酸乙烯酯 1 聚乙二醇 1 聚-l-乳酸 1 聚(丙交酯-己内酯) 1 纳米纤维膜 1 纳米纤维支架 1 纳米磷酸钙 1 纳米材料 1 纳米复合材料 1 稀土配合物/聚合物复合纳米纤维 1 稀土氟化物 1 神经组织工程 1 磁性能 1 碳纳米管 1 矿泉水 1 矿化 1 疏水性 1 电解电容隔膜 1 电纺 1 牛奶 1 热学性能 1 溴化丁基橡胶 1 沉淀法 1 气流-静电纺丝 1 气体传感器 1 明胶 1 成骨细胞 1 微观结构 1 微米级纤维 1 微球体 1 形态 1 布洛芬 1
推荐指数 11 5 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83
层层自组装 尼龙6纳米纤维膜 孔洞结构 复合膜 复合纳米纤维 复合纤维 复合物 固相萃取 固相膜萃取 响应面法 发光性质 双酚a 协同作用 力学性能 制备 光催化降解 储能调温 亲水改性 丙烯腈-o2纳米纤维 tio2 ph响应 pa6纳米纤维膜 p(an-co-aa) m型锶铁氧体 co_3o_4 ce掺杂in2o3
【国家自然科学基金】_纳米纤维_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
骨髓基质干细胞 预氧化 预处理 静电纺纱 静电纺丝法 静电纺丝,形貌 静电纺 霰石片纤维 隧道传递模型 锰酸镧 锂离子电池 银纳米粒子 铜基复合材料 铂 钛硅分子筛 钇铁石榴石 金纳米颗粒 金属材料 酸浸取 酶固定化 透明质酸 选择性沉积 进展 近场静电纺丝 载体 超细羊毛 质子交换膜燃料电池 负载型镍催化剂 负载型催化剂 表面形态 血管生成 螺旋结构 螺旋微结构 蜘蛛丝 蛤蜊贝壳 蛛丝 薄膜 荧光性质 荧光光谱 自组装 膨润土 胶原蛋白 胶原 背根神经节 肽自组装 肝素结合位点 肝素化 聚间苯二甲酰间苯二胺 聚酯纤维 聚苯胺纳米纤维 聚砜 聚氨酯复合材料 聚氧化乙烯 聚对苯二甲酸乙二酯纤维
53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106
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发光性质 发光 动力学实验 再生医学 光催化 催化剂 传感器 丝素蛋白 高比表面积 高压静电纺丝 高压烧结 骨髓间充质干细胞 骨形态发生蛋白2 韧化 非牛顿流体 非均相加氢 静电自组装 静电纺纳米纤维 静电层层自组装技术 静电 阴极材料 阳极氧化铝膜 阳极氧化铝模板 长纱 锂离子电池 钯纳米催化剂 钯/碳纳米纤维 钯 钛酸钠 钛表面 钙结合蛋白s100a8/a9 邻苯二酚 透湿性 透光复合材料 进展 近红外发光 过滤材料 辊筒接收极 软骨 超高分子量聚乙烯 超疏水 超氧离子 超氧化物歧化酶 超微结构 超分子手性 负极材料 贝类韧带 角质细胞生长因子 表面活性剂辅助 表皮干细胞 表棓儿茶素棓酸酯(egcg) 表征 血液相容性 螺杆挤出
静电纺丝制备纳米纤维的研究进展
静电纺丝制备纳米纤维的研究进展鲍桂磊;张军平;赵雯;朱娟娟;王改娥【摘要】Due to tiny diameter, big specific surface area, and the ability to achieve surface functionalization easily, nanofibers are attracting great attention, and electrospinning technology is considered to be the most simplest and effective way to prepare polymer nanofibers, many researchers at home and abroad have studied the electrospinning technology in detail. In this paper, the working principle of electrospinning was introduced briefly, and influential factors on the electrospinning process were analyzed, such as solvent, consistency and viscosity, conductance, applied voltage, flow rate and distence between the gaps. In addition, application of electrospun nanofibers in the fields of filter media material, sensors and biomedical engineering was described, and some problems of this technique were pointed out as well as countermeasures.%纳米纤维具有直径小、比表面积大和易于实现表面功能化等优点，受到了广泛的关注，而静电纺丝技术被认为是制备聚合物纳米纤维最简单有效的方法，因此国内外学者对静电纺丝技术进行了详细的研究。
聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及研究
Studies in Synthetic Chemistry 合成化学研究, 2018, 6(3), 49-54Published Online September in Hans. /journal/sschttps:///10.12677/ssc.2018.63008Preparation and Research ofPolyacrylonitrile Nanofiber MembraneXiaoxiang Zhang1,2, Peng Wei1, Xin Huang1, Ruopu Bian1, Yangliu Wang1, Xiao Han11Textile School, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou Henan2Henan Collaborative Innovation Center for Textile and Clothing Industry, Zhengzhou HenanReceived: Oct. 9th, 2018; accepted: Oct. 23rd, 2018; published: Oct. 30th, 2018AbstractAs domestic national economy growing for several years, the environmental pollution is getting worse and worse, especially in northern areas of the country. For several years, with the growing trend of traditional products, prevent mist haze travel masks, indoor air filter, curtain, in recent years in north China regional sales market has been bullish. The survey found that these tradi-tional products have shortcomings of preventing mist haze filter with narrow particle size range, low efficiency and poor mechanical properties. Based on the above shortcoming, this study mainly uses the electrostatic spinning technique [1], taking the first with polyacrylonitrile (PAN) as raw material, N-N dimethylamide (DMF) as the solvent (1:9). By blending appropriate amount of modi-fied graphene, PAN fiber films of different concentrations were prepared by adjusting process pa-rameters, and a kind of filter fabric used for filtering air with wide particle size range, high filtra-tion efficiency and certain mechanical strength was developed [2] [3]. When the weight of fiber membrane is about 250 g/m2 and the air flow is 30 L/min, the filtration efficiency of sodium chlo-ride and oily aerosol particles within the size range of 300 - 500 nm reaches 99.89 and 99.88, and the drag pressure drop was only 115 and 117 Pa.KeywordsElectrostatic Spinning, Graphene, Polyacrylonitrile聚丙烯腈纳米纤维膜的制备及研究张小祥1,2，魏朋1，黄鑫1，边若普1，王杨柳1，韩笑11中原工学院纺织学院，河南郑州2纺织服装产业河南省协同创新中心，河南郑州收稿日期：2018年10月9日；录用日期：2018年10月23日；发布日期：2018年10月30日张小祥 等摘要随着国内国民经济连续几年不断增长，由此引发的环境污染不容忽视，尤其是在国内北方地区雾霾天气连续几年有持续加重趋势，传统的防雾霾产品，出行口罩，室内空气过滤器、窗帘，近几年在我国北方地区销售行情一直看好，调查发现这些传统防雾霾产品存在过滤空气中颗粒粒径范围窄、过滤效率低、力学性能差等缺点，本研究基于以上缺点，主要采用静电纺丝技术[1]，首先以聚丙烯腈(PAN)为原料，N-N 二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂(1:9)，混合适量改性石墨烯通过调整工艺参数制备出了不同浓度的PAN 纤维膜，开发出一种过滤空气中颗粒粒径范围较广、过滤效率较高、具有一定力学强度的过滤布用纤维[2] [3]。
静电纺丝实验
静电纺丝实验插层复合静电纺丝溶液的制备及其基本性质的研究按比例准确称取一定质量的O-MMT,在20 mL的DMF中超声分散3 h,然后加入 3 g 聚丙烯腈粉末,搅拌24 h 后待用。
本实验中,O-MMT 的加入量占PAN/O-MMT 复合材料总质量的0 wt.%、1 wt.%、3 wt.%及5 wt.%,用PAN PAN/O-MMT-1、PAN/O-MMT-3 及PAN/O-MMT-5 分别表示。
原料O-MMT、PAN 固体粉末使用前在50 oC温度下干燥处理12小时后使用。
对含有不同比例O-MMT 的PAN/O-MMT 复合静电纺丝液的基本性质（粘度、电导率、表面张力）进行测试。
纺丝液的粘度采用旋转式粘度计（NDJ-79进行测试,表面张力的测试则是通过QBZY-1 型全自动表面张力仪测试得到的,电导率的测试是利用DDS-11A 型数显电导率仪测试得到的。
静电纺丝法制备插层复合纳米纤维将已配置好的纺丝液倒入带针头的标准容量为20 mL 注射器,在针头加上正电势,用被铝箔覆盖的滚筒作为接收装置，纺丝工艺为：纺丝电压15 kV推进速度mL/h,收集距离15 cm。
纺丝结束后，收集铝箔上的纳米纤维，在室温下存放，待残留溶剂挥发。
1 。
1 复合材料的制备选用分子量为90000的PAN粉末和平均粒径为35nm的硅粉为主要原料.先将PAN粉末加入二甲基甲酰胺DMF溶剂中形成质量分数为12%的高分子聚合物溶液再按质量比mSi：mPAN =1：6.5加入硅粉形成悬浊液.上述液体在室温下搅拌12h后超声分散30min 形成均一稳定的前驱体溶液.将前驱体溶液置于15mL注射器中针头孔径0. 6mm通过推进泵控制移动速度进行静电纺丝.纺丝电压为17kV 接收板为22 m铝箔接收距离为2 1.5cm •所得纺丝前驱体在2 9 0 C预氧化lh后置于通有氩气保护的管式炉中烧结烧结温度为6 0 0°C 烧结时间为5h.为了进行对比分析本文采用相同的静电纺丝工艺制备了PAN原丝. 先将PAN 粉末加入DMF溶剂中形成质量分数为12%的高分子聚合物溶液该溶液未加硅粉其静电纺丝过程前驱体预氧化过程和烧结过程的参数与上述S1C复合材料制备参数一致.2. 3. 3. 1 SiOz纳米粒子表面固定ATRP引发剂使用前的Si02粒子经150"C真空干燥24小时，氮气保护的冰水浴四孔烧瓶中加入2. Og纳米Si02粒子，3. 09(9. 5mm01)4 —苄基三氯硅烷和20ml无水四氢呋喃(使用前经金属钠回流 6 小时)，磁力搅拌后，溶于5. Oral 四氢呋喃的三乙胺1. 2ml(8. 6 mm01)缓慢地滴加入上述体系，滴加完毕后O'C放置24,时，撤去冰水浴窒温反应244,时。
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基于聚丙烯腈（PAN）静电纺纳米纤维的醋酸纤维素（CA）复合超滤/纳滤膜的结构与性能
静电纺丝纳米纤维膜与传统的多孔聚合物膜相比,具有孔隙率高、孔径分布均匀和孔连通性好等优点,非常适合做复合膜基膜。
本文制备了基于聚丙烯腈(PAN)静电纺纳米纤维的醋酸纤维素(CA)复合超滤/纳滤膜,并对CA/PAN复合超滤/纳滤膜的制备方法及性能进行了深入的研究。
以浓度为6%、8%、10%的PAN溶液为纺丝原液制备PAN静电纺丝纳米纤维膜,扫描电镜结果显示,PAN纳米纤维膜具有相互连通的多孔结构,孔隙率及纯水通量测量结果表明,三种PAN膜均具有较高孔隙率(>85%)和纯水通量(>920L/m~2h·psi),并且纯水通量随PAN
膜厚度的增大只有小幅度减小。
以PAN静电纺丝纳米纤维膜作为支撑,在其上采用溶胶-凝胶相转化法制备一层超薄的、亲水的CA功能分离层,探讨了预蒸发时间、凝固浴(水)温度、热处理时间等制膜工艺及CA浓度对复合超滤/纳滤膜成膜性能及过滤性能的影响。
将CA/PAN复合超滤膜(CA铸膜液浓度为5—15wt%)在油水乳液体系下进行超滤实验,发现随凝固浴温度上升,水通量下降,截留率上升;热处理时间越长,水通量越小,截留率越大;铸膜液中CA浓度越大,复合超滤膜越厚且致密,导致水通量减小而截留率上升。
其中,CA浓度为10%的CA/PAN复合超滤膜能保证较高的截留率(>99%)的前提下,表现出较高的水通量
(142L/m~2h)。
与CA平板超滤膜相比,CA/PAN复合超滤膜在保证相同或更高的
超滤截留率下,水通量比CA平板超滤膜高出5-10倍。
将CA/PAN复合纳滤膜(CA 铸膜液浓度20—25wt%)在0.05wt%的硫酸镁溶液体系下进行纳滤实验,发现预蒸发时间对膜的水通量存在极大值,截留率随着预蒸发时间的延长始终呈上升趋势,并趋于平衡;随凝固浴温度上升,复合纳滤膜水通量下降,截留率上升;随着热处理时间的延长,复合纳滤膜的通量下降,截留率上升;铸膜液中CA浓度越大,水通量减小而截留率上升;所制备的CA/PAN复合纳滤膜表面光滑平整,分离层厚度为3-5um左右,并且能表现出相对较好的过滤性能。
CA浓度为25%的CA/PAN复合
纳滤膜水通量为20.3L/m~2h,截留率为65.9%。
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