柔韧纳米颗粒修饰的静电纺SiO2 纤维膜自清洁性能研究
PVA_浓度对电纺制备ZnO_纳米纤维吸波性能的影响
PVA 浓度对电纺制备ZnO 纳米纤维吸波性能的影响陈 丹*, 周影影, 王 璠, 王泽华, 杨纪龙（西安航空学院 材料工程学院, 西安 710077）摘要：采用静电纺丝法制备ZnO 纳米纤维，研究聚乙烯醇（PVA ）浓度对ZnO 纳米纤维微观形貌、介电性能和吸波性能的影响规律。
结果表明：随着PVA 浓度从6%增至10%，ZnO 纳米纤维直径变细，但珠结增加，粗细不均。
当PVA 浓度为8%时，ZnO 纳米纤维直径较细、粗细均匀、表面光滑、珠结较少，形貌最好。
此时，其介电常数达到最高值，实部为15.4～20.8，虚部为3.6～4.7，并在较薄的厚度下具有最优的吸波性能。
当70%（质量分数/%，下同）ZnO 纳米纤维/石蜡样品的厚度为1.3 mm 时，反射率低于–5 dB 的吸收带宽达到5.4 GHz （12.6～18 GHz ），最小反射率为–16.6 dB 。
此外，石蜡含量也对样品的介电性能和吸波性能具有重要影响，随着石蜡含量的增加，样品的介电常数降低，当石蜡含量为30%和20%时，样品具有较好的吸波性能。
关键词：静电纺丝；ZnO 纳米纤维；介电性能；吸波性能doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2021.000103中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2022)01-0092-08随着电子技术的蓬勃发展，各种通讯设备使用频繁，产生的电磁辐射对自然环境和人类身体均造成了损害。
此外，在军事领域，隐身技术的不断发展也促使了吸波材料必须向“宽、强、轻、薄”方面发展。
因此，研究新型吸波材料对于解决电磁污染问题和提高武器隐身性能至关重要。
纳米材料由于其独特的形貌结构以及特异的物理化学性能，已成为当代科学领域最具价值、最前沿的一类材料[1]。
同时，ZnO 作为一种典型的n 型宽带隙（E g =3.37 eV ）六方纤锌矿结构半导体[2]，具有质量轻、密度低、介电常数大、介电损耗高和易于大规模制备的特性[3-5]。
静电纺丝法简介
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 硕士生课程论文题目静电纺丝法简介学生姓名张辉华学号133511018指导教师秦毅红学院冶金与环境学院专业冶金工程完成时间2014.5.27静电纺丝法简介摘要：静电纺丝法是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的纺丝，作为一种新颖的纳米纤维制备方法，具有许多一般纳米纤维制备法没有的优点，在国内外一直引起广泛的关注。
本文主要是介绍了静电纺丝的基本原理以及研究重点，同时简要地介绍了此方法在电池材料一起其他材料上的应用。
前言静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式，此时雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以运行相当长的距离，最终固化成纤维。
静电纺丝技术在1934年首先由Formhals[1]提出, 随后的相当长一段时间又有多项专利出现。
近年来，随着纳米材料研究的兴起，人们发现由电纺制得的纤维的直径可以达到纳米级，使得这种技术重新受到重视并出现了大量的文献[2]。
目前, 主要是从事材料、化工和高分子领域的科学家在研究静电纺丝。
1 静电纺丝实验装置与基本原理1.1 电纺过程所需设备高压电源，溶液储存装置，喷射装置( 如内径 1 mm 的毛细管) 和收集装置( 如金属平板、铝箔等) 。
图1为传统的单纺装置。
图1 经典的静电纺丝装置示意图高压静电场(一般在几千到几万伏) 在毛细喷丝头和接地极间瞬时产生一个电位差，使毛细管内聚合物溶液或者熔融体(一般为非牛顿流体) 克服自身的表面张力和粘弹性力，在喷丝头末断呈现半球状的液滴。
随着电场强度增加，液滴被拉成圆锥状即Taylor锥。
当电场强度超过一临界值后，将克服液滴的表面张力形成射流(一般流速数m/s)，在电场中进一步加速，直径减小，拉伸成一直线至一定距离后弯曲，进而循环或者循螺旋形路径行走，伴随溶剂挥发或熔融体冷却固化，终落在收集板上形成纤维，直径一般在几十纳米到几微米之间。
除去传统的单纺丝还有其他的一些纺丝方式，如同轴静电纺丝，共轴复合纺丝就是将两种不同聚合物溶液预先不经混合, 而是各自在电场力的驱动下共轴喷射经过同一个毛细管或注射器针头出口，得到连续的复合纤维的方法，该纤维具有核-壳结构。
静电纺丝法制备纳米氧化铟锡及其导电性能
收稿日期：2020⁃10⁃06。
收修改稿日期：2020⁃11⁃13。
中央高校基本业务费(No.3207042009C2)资助。
#共同第一作者。
＊通信联系人。
E⁃mail ：************.cn ，***********.cn第37卷第3期2021年3月Vol.37No.3491⁃498无机化学学报CHINESE JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY静电纺丝法制备纳米氧化铟锡及其导电性能任鑫川#刘苏婷#李志慧宋承堃代云茜＊孙岳明＊(东南大学化学化工学院，南京211189)摘要：采用静电纺丝-溶胶凝胶法，以SnCl 2、InCl 3、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等为原料，乙醇胺为水解控制剂，合成了超细氧化铟锡(ITO)纳米纤维及富氧缺陷的ITO 纳米颗粒。
采用透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)、X 射线衍射(XRD)、X 射线电子能谱(XPS)、四探针电阻仪，系统研究了超细ITO 纤维及颗粒的形貌、晶型、氧缺陷及导电性能。
在400℃空气煅烧后，纤维中的PVP 高分子骨架发生热分解，获得超细、多孔ITO 纳米纤维，晶型为立方相。
进一步升高煅烧温度至800℃，ITO 纳米纤维转变为富氧缺陷的纳米颗粒，晶格氧空位含量高达38.9%。
随着煅烧温度升高，Sn 4+掺入到In 2O 3晶格中，发生晶格膨胀，晶面间距增大。
煅烧温度由400℃升高至800℃，未发生立方相向六方相的转变，晶型稳定，晶粒尺寸从32nm 生长到44nm ，晶格应变(ε0)从1.943×10-3减小至1.422×10-3，应变诱导的晶格弛豫逐渐减小。
此外，高温煅烧可抑制In 2O 3晶粒(111)晶面的增长，随着In 2O 3的(400)与(222)晶面比值(I (400)/I (222))的增加，ITO 电导率逐渐升高。
在800℃获得的ITO 纳米颗粒导电率最高。
静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用
万方数据第４期董晓英等．静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用４９ｓｋｉ等∽ｏ的实验，随着距离减小，聚苯乙烯纤维上串珠分布增多，其原因与流速增加相同，即溶剂在到达接受装置前不能完全挥发。
１．４溶液浓度静电纺丝需要适当的溶液浓度。
当溶液过稀时，溶液会从针头喷射，不能形成连续的纤维。
而当溶液浓度过大时，粘度过高，纺丝行为不稳定。
韩国的Ｌｅｅ等¨ｕ研究了溶液浓度与串珠形貌的关系。
在电压为１５ｋＶ，接收距离为１２ｃｎｌ的情况下，聚苯乙烯在１：１的ＴＨＦ／ＤＭＦ溶液中进行静电纺丝，随着溶液质量分数从５％增加到１５％，串珠逐渐变细，变长，直至消失。
康奈尔大学的Ｔａｎ和Ｏｂｅｒｄｏｒｆ¨２１研究了不同浓度含５％氯化１，３．二氯－５，５．二甲基己内醯脲（ＤＤＭＨ）的尼龙６静电纺丝溶液粘度、电导率和纤维直径之间的关系。
随着溶液浓度增加，溶液粘度增大，电导率下降。
１．５溶剂挥发性静电纺丝溶液从针头喷出到达接收器的过程也是溶剂挥发的过程。
若溶剂挥发过快，则溶质易堵塞针头，影响纺丝的稳定性；若溶剂在到达接收器前不能完全挥发，则残留溶剂会溶蚀接收器上的纤维，进而破坏纤维形貌。
Ｍｅｇｅｌｓｋｉ等一１研究了聚苯乙烯纤维在不同浓度的ＤＭＦ和ＴＨＦ混合溶液中的静电纺丝行为。
两种极端情况下，在挥发性溶剂ＴＨＦ＿中，纤维上小孔的分布密度最大，从而使纤维的比表面积增大２０％～４０％；而在低挥发性的ＤＭＦ中，纤维表面趋于平滑。
２同轴静电纺丝单轴的静电纺丝既可以用一种材料的溶液纺出纤维¨３｜，又可以对相容性体系的多种材料进行混纺¨４’１５ｊ。
但是，欲得到不互溶物间的理想静电纺丝材料，虽然人们通过乳液或悬浮液等分散的非均相体系也进行了一些尝试¨６’１７ｏ，但这些体系往往由于界面张力的不同而产生纤维内部分布的不均匀现象。
例如，美国纽约州立大学石溪分校的Ｋｉｍ等¨８Ｊ将亲水性药物头孢西丁钠负载于油性聚乙交酯．丙交酯（ＰＬＧＡ）基体中静电纺丝，结果药物在初期显示突释现象，引入亲水性链段ＰＬＧＡ／ＰＬＡ／ＰＥＧ．ｂ．ＰＬＡ后，突释现象只得到一定程度的抑制。
电纺PET纳米纤维膜的制备及其防水透湿性能评价
电纺PET纳米纤维膜的制备及其防水透湿性能评价闫嘉琨;刘延波;张子浩;马营;宋学礼;陈国贵【摘要】以PET切片为原料，溶于适当溶剂制备静电纺纳米纤维膜，采用FE-SEM对其纤维形貌进行表征，并测试其纤维膜的防水透湿性能和力学性能。
结果表明：当纺丝液中PET质量分数高于15%时可获得直径分布均匀且无珠丝的纳米纤维膜；静电纺PET纳米纤维膜具有优异的拒水性能、良好的透湿性能，且具有一定的耐静水压性能；通过调整静电纺PET纳米纤维膜的厚度可以改善其强力，进而提升耐静水压值而不影响其透湿效果。
%The electrospun nanofiber membrane is prepared by dissolving polyethylene terephthlate (PET) chips in appropriate solvent, which is characterized with field emission scanning electron microscope (FE-SEM) in terms of fiber morphology, and the water proof, vapor permission and mechanical properties of the resultant nanofiber membrane are also tested. The results indicate that the nanofiber film with uniform diameter distribution and without beaded fibers could be obtained via using concentration greater than 15% of polymer solution, and the resulting electrospun PET nanofiber film possesses excellent hydrophobicity, good vapor permission and certain degree of hydrohead value. The mechanical strength of electrospun PET nanofiber membrane could be enhanced by increasing the thickness of the membrane, and then its hydrohead value increases, but the vapor transmission property of the membrane does not show significant change.【期刊名称】《天津工业大学学报》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】5页(P14-18)【关键词】电纺PET纳米纤维膜;防水透湿;耐静水压;透气性;机械强力【作者】闫嘉琨;刘延波;张子浩;马营;宋学礼;陈国贵【作者单位】天津工业大学纺织学部，天津 300387;天津工业大学纺织学部，天津 300387; 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室，天津 300387;天津工业大学纺织学部，天津 300387;天津工业大学纺织学部，天津 300387;浙江伟星实业发展股份有限公司，浙江台州317025;浙江伟星实业发展股份有限公司，浙江台州 317025【正文语种】中文【中图分类】TQ340.649聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种高度结晶的聚合物，其纤维具有优良的耐高、低温性能，使用温度为-100～120℃，具有优良的力学性能、电绝缘性、拒水性、抗蠕变性、耐摩擦性、耐药品性以及尺寸稳定性[1].由于其成本低且性能优异，PET纤维被广泛应用于服装面料、工业过滤、生物医疗、军事防护及办公电器、汽车等领域.目前工业上大多采用熔体纺丝制备PET短纤维[2-3]，这种方法的优势是成本低、产量大.而中国纺科院也开发了国产熔体直纺长丝生产专利技术[4]，改变了原来引进的切片纺丝技术，降低了投资成本.然而熔体纺丝法的纤维细度只有微米级，极大限制了PET纤维性能优势的发挥.静电纺丝法是一种制备纳米级纤维的重要纺丝方法.它是利用高压电场使导电流体形成喷射流，最终溶剂挥发使其在接收装置上干燥、固化形成纤维[5]，所得纤维为纳米级且具有高比表面积、大孔隙率等优点，已经被越来越多的学者所重视.目前国内有关PET静电纺纳米纤维的研究仍较少.吕梦青等[6]采用PVA对PET进行改性，使用静电纺丝技术并经过戊二醛蒸汽的改性处理，成功制备了力学性能和热稳定性良好、亲水性能优异的PET/PVA纳米纤维复合膜.李丽等[7]研究了静电纺纳米/微米纤维复合膜（PA6/PET）的制备及其空气过滤性能.而国外研究主要集中在复合PET电纺膜及其在过滤、生物医疗、电池隔膜等方面的应用[8-11].目前虽有对静电纺PET纤维膜复合织物的性能评价研究[12-13]，但鲜有学者单纯针对静电纺PET纳米纤维膜的防水透湿性能做过具体的研究与表述.本实验采用PET切片为原料，利用静电纺丝法获得PET纳米纤维膜，并研究其防水透湿性能，旨在开发出新的应用市场. 1.1 原料与设备所用原料包括：聚对苯二甲酸乙二酯（PET杜邦FR543），东莞市大嘉源塑化原料有限公司产品；三氟乙酸（TFA），分析纯，天津市光复精细化工研究所产品；二氯甲烷（DCM），分析纯，天津市福晨化学试剂厂产品.所用设备包括：多针头纺丝装置，实验室自制；FE-SEM型场发射扫描电子显微镜，日本日立公司产品；POWEREACH接触角测量仪，上海中晨数字技术设备有限公司产品；CAY-C2型薄膜厚度测量仪，济南兰光机电技术有限公司产品；YG461H 型全自动透气量仪，宁波纺织仪器厂产品；INSTRON-3369型万能强力测试仪，美国英斯特朗公司产品.1.2 静电纺PET纳米纤维膜的制备称取一定质量的PET颗粒溶于TFA/DCM（质量比为6∶4）混合溶剂中，配制质量分数分别为9%、11%、13%、15%、17%、19%的PET纺丝液；室温下磁力搅拌器搅拌2 h后溶解，静置消泡待用.将配制好的纺丝液装入带有针头（纺针内径为0.52 mm）的5 mL注射器中，先用前述不同质量分数的纺丝液采用单针头纺丝，而后采用质量分数为15%的纺丝液进行8针头静电纺丝，纺丝时间分别为60、90和120 min，得到3种不同厚度的静电纺PET纳米纤维膜.实验采用覆盖有离心纸的接收滚筒作为接收装置，滚筒转速为80 r/min，接收距离为18 cm，纺丝电压为22 kV，纺丝液喂给速率为0.1 mL/h.在室温下，将纺制的纳米纤维膜先用丙酮洗涤2次，再在70℃条件下进行烘箱干燥，时间为15 min，而后进行测试.1.3 性能表征（1）纤维形貌表征：采用场发射扫描电镜（FESEM）与Image-Pro Plus图像处理软件对纤维膜的形貌进行表征；每组试样测试150根纤维的直径，取其统计学平均值.（2）润湿性能分析：采用POWEREACH接触角测量仪对纺制的PET电纺膜进行润湿性能评价.（3）厚度测定：采用CHY-C2型薄膜厚度测量仪对不同纺丝时长（60、90、120 min）的纤维膜进行厚度测量，每组试样测试20个点，取统计学平均值.（4）透气性能测评：采用YG461H型全自动透气量仪对纤维膜的透气性能进行表征，测试压差为3 kPa，每组试样测试5次，取统计学平均值.（5）透湿性能测评：根据GB/T 12704.2-2009《纺织品织物透湿性实验方法》，采用正杯法测试纤维膜的透湿性能.从电纺膜上各截取6个直径为2.5 cm的圆形试样，向清洁干燥的透湿杯内注入15 mL的蒸馏水.将试样与透湿杯组装好，放入恒温箱（38℃）中的干燥器内.经1 h平衡后迅速称量透湿杯的质量，计为M0（g）；然后将组装好的透湿杯再次放入干燥箱内.经过1 h后，再次对透湿杯进行精确称重，计为M1（g）.透湿量计算公式：式中：Wvt为透湿量（g·m-2·（24 h）-1）；S为测试面积（m2）；t为测试时间（h）.（6）抗渗水性测试：根据GB/T 4744-1997《纺织品织物抗渗水性测定静水压试验》，测试纳米纤维膜的耐静水压值，测试面积为100 cm2，升压速率为600 mm/min.（7）力学性能测试：采用INSTRON-3369型万能强力测试仪测试纤维膜的拉伸性能.取尺寸为20 mm× 150 m m的细长条样品，在温度18℃、相对湿度50%的大气条件下平衡24 h，试样夹持长度50 mm，拉伸速率40 mm/min，每种试样测5组.根据下列公式计算断裂强度和断裂伸长率：式中：σt为断裂强度（MPa）；F为最大负荷（N）；B为试样宽度（mm）；D 为试样厚度（mm）.式中：ε为断裂伸长率（%）；ΔL为拉伸位移（mm）；L为绝对长度（mm）.2.1 FE-SEM分析图1所示为不同质量分数条件下PET电纺膜的SEM电镜图片.纺丝液质量分数与纤维直径的关系如表1所示.由图1和表1可以发现，当纺丝液PET质量分数低于13%时，纤维难以形成，珠丝较多，尤其在9%时，几乎没有纤维.这是由于纺丝液一般都是高粘度的非牛顿流体，当溶液浓度过低时，溶液中的带电离子少，溶液粘度极低，PET大分子链相互作用力较弱，因而射流不稳定，不能维持射流的连续性，易得珠状纤维且直径分布不均匀[14-15].而在纺丝液PET质量分数为15%的条件下，所纺纤维直径分布均匀、纤维成形效果较好，且没有任何粘结现象以及珠丝产生，直径分布范围在200～1 200nm左右，平均直径为483 nm.而随着纺丝液浓度的增加，纤维直径逐渐增加，纤维之间的粘连现象较明显.其纤维直径分布概率直方图如图2所示.2.2 润湿性能分析图3所示为静电纺PET纳米纤维膜的水接触角.通过对比测试得出，PET静电纺纳米纤维膜的接触角大约在110°～120°之间，采用丙酮对纤维膜进行洗涤处理后，静电纺PET纳米纤维膜的接触角平均增加5°左右，表明静电纺PET纳米纤维膜拒水效果明显，具有很好的抗润湿性能，但未做任何改性处理的单组份膜还不能达到超拒水的效果.由于三氟乙酸可溶于水，需用丙酮洗去残留的未挥发完全的三氟乙酸溶剂，使其抗润性能有所增加.2.3 厚度分析不同纺丝时间获得的静电纺PET纳米纤维膜的厚度分析如表2所示.由表2可以发现，采用实验室自制电纺装置，每增加0.5 h纺丝时间，纺制的PET 纳米纤维膜的厚度约可增加30～45 μm左右.然而随着纺丝时间的延长，纤维层铺展逐渐均匀，CV值有所降低.本实验通过测定厚度可以得出一定的厚度增长趋势，为后续的测试提供厚度参考指标.2.4 透气性能分析静电纺PET纳米纤维膜的透气速率如表3所示.由表3可以看出，所纺PET纳米纤维膜在3 kPa压差下的透气速率随着膜厚度的增加而直线下降，波动明显.纺丝时间为2 h时的透气速率可降低到443.4 mm/s.这是因为纺丝时间增加，单位面积上纤维层数增多，纤维之间相互交叉粘结并层层覆盖，纳米纤维膜的屈曲孔径增加而直通孔径逐渐减少，透气性与厚度呈负增长关系.而由于纤维膜的厚度并不均匀，所以测试值的标准差偏大.2.5 透湿性能分析静电纺PET纳米纤维膜的透湿量如表4所示.由表4可以看出，不同纺丝时间的静电纺PET纳米纤维膜的平均透湿量基本上都在2 100～2 400 g/（m2·24 h）之间，厚度对透湿效果的影响并未像对透气效果的影响一样显著，并与传统透湿微孔扩散理论产生矛盾[16].这可能是由于静电纺纳米纤维膜的特性造成的.电纺膜微孔水分子扩散属于努森扩散和过度扩散理论范畴，其分子平均运动自由程控制在10倍孔径以内.虽然纺丝时间增加导致纤维膜层数增多，屈曲孔径增加明显，按照现有的透湿理论则水分子与孔径内壁的碰撞机会也越多，微孔膜的传湿阻力也越大.但是本实验纺制的纳米纤维膜的厚度变化仅在50 μm以下，分子运动自由程虽有增加但非常短.而静电纺纳米纤维膜为杂乱搭接的三维结构，孔隙率高而孔径较小.每个孔径里所含的静止空气非常微少，水蒸汽压相对于每个孔径就显得格外的巨大，易于水蒸汽分子运动.相对于传统织物透湿或微孔膜透湿，内壁造成的传湿阻力影响被减弱，所以透湿量相差不大.而普通微孔膜的透湿量也在1 500～3 500 g/（m2·24 h）左右的范围内[17]，说明静电纺PET纳米纤维膜具有相对较好的透湿性，具有替代微孔透湿膜的潜力.2.6 抗渗水性能分析表5所示为不同纺丝时间纤维膜的耐静水压值.由表5可以得出，纺丝时间为60 min的静电纺PET纳米纤维膜在一滴水渗出后便产生了破裂现象，这与纤维膜厚度薄、断裂强度低有一定关系；而纺丝时间为90 min的静电纺PET纳米纤维膜，虽然完成了测试、没有破裂，但是所测得的静水压值较低，低于纺丝时间为60 min所得纤维膜.产生这种现象主要有以下2个原因：一是因为静电纺纤维膜本身的差异性和不均匀性导致每块膜上都有厚度或强力薄弱点，不可否认在平均厚度较大的纤维膜上存在异常薄的区域；二是因为纺丝时间为60 min的膜在测试时已经破裂，升压速率较大为600 mm/min，在瞬时压力突增导致测试值较大；而纺丝时间为2 h的纳米纤维膜，凭借其强力优势并没有破裂，耐静水压值达到了500 mm.由此表明，静电纺PET纳米纤维膜具有一定的耐静水压性能，厚度增加后，还有可提升的空间.2.7 力学性能分析静电纺PET纤维膜的拉伸力学性能如表6和图4所示.由表6可以发现，随着纺丝时间的增加，静电纺PET纳米纤维膜的平均断裂伸长率减小，平均拉伸位移减小，而断裂强度却随之增强.纺制2 h的纳米纤维膜的断裂强力可达到5.980 MPa.静电纺纳米纤维膜是纤维相互交络紧密排列的集合体，且纤维接收时，溶剂没有完全挥发，纤维相互接触的地方会存在结合点，因此拉伸初始需要一定的外力才能使得纤维移动，至屈服点后，纤维之间交络被打开，结构变动松散，纤维发生滑移，并沿着拉伸方向排列取向，随着拉力增大最后断裂，表现出屈服伸长.PET纤维直径较均匀，结构较紧密，因此断裂强度较大，而滑移较小，断裂伸长率小.而当厚度增加时，单位面积上要拉断的纤维数量急剧增多，断裂强力随之增加.以PET为原料，采用单针头与多针头静电纺丝制得PET纳米纤维膜并对其进行性能测试，结果表明：（1）纺丝液中PET质量分数为15%时，获得的PET纳米纤维直径分布较均匀且细度良好，没有纤维缠结和珠丝产生.（2）所纺电纺膜具有优异的拒水性能，其接触角高达125°，耐静水压值可达500 mm.（3）随着纳米纤维膜厚度的增加，其透气性能有所降低，但是透湿量波动较小，而耐静水压性能却逐渐提高，强力提高明显.实验表明，在一定范围内通过提高纳米纤维膜的厚度，可以提升其抗渗水性和抗张强度而不影响其透湿性.（4）静电纺PET纳米防水透湿纤维膜具有优异的开发潜力.【相关文献】[1]徐阳，王肖娜，杜远之，等.静电和熔融纺丝法对PET纤维表面结构的影响[J].纺织学报，2012，33（9）：1-5.[2]Oerlikon.纺织和非织造行业全球市场研究报告[J].纺织机械，2009（3）：61-62.[3]芦长椿.“十二五”期间国内化纤工业与可持续发展[J].合成纤维，2012，41（1）：5.[4]顾祥万.PET纤维产业现状及发展方向[J].聚酯工业，2012，25（6）：5-7.[5]FORMHALS A.Production of Artificial Fibers from Fiber Forming Liquid：USA，2323025[P].1940-03-08[1943-06-29].[6]吕梦青，曹鼎，石艳，等.静电纺丝PET/PVA复合纳米纤维膜的制备及性能研究[D].北京：北京化工大学，2012.[7]李丽，王娇娜，李从举.静电纺PA6/PET复合膜的制备及其空气过滤性能[J].环境化学，2012，31（10）：1576-1579.[8]MA Zuwei，KOTKI Masaya，YONG Thomas，et al.Surface engineering of electrospun polyethylene terephthalate（PET）nanofibers towards development of a new material for blood vessel engineering[J].Biomaterials，2005（2）：2527-2536.[9]ÖZCAM Evren A，ROSKOV Kristen E，GENZER Jan，et al. 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纳米纤维素的制备及应用研究进展
第49卷第6期2021年3月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.6Mar.2021纳米纤维素的制备及应用研究进展冉琳琳，谢帆锤，王封丹，楚陈晨，徐艺倩，卢琳娜(福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室，闽江学院，福建福州350108)摘要：纳米纤维素作为一种绿色无污染的生物质材料，具有高模量、高比表面积、特殊的光学性质、生物相容性好等众多优点，纳米纤维素及其复合材料的广泛应用越来越引起国内外专家的关注，研究其制备途径和应用价值将对未来化工等行业的发展产生巨大影响。
本文综述了纳米纤维素的制备途径、改性方法及其在不同领域的应用研究现状，为其研究发展提供一定的理论支持。
关键词：纳米纤维素；制备；改性；应用中图分类号：TS102文献标志码：A文章编号：1001-9677(2021)06-0001-06 Research Progress on Preparation and Application of Nanocellulose*RAN Lin-lin,XIE Fan-yu,WANG Feng-dan,CHU Chen-chen,XU Yi-qian,LU Lin-na(Fujian Key Laboratory of Novel Functional Textile Fibers and Materials,Minjiang University,Fujian Fuzhou350108,China)Abstract:As a kind of green and pollution-free biomass material,nanocellulose has many advantages such as high modulus,high specific surface area,special optical properties and good biocompatibility.Nanocellulose and its composite materials has aroused the attention of experts at home and abroad,and the research on its preparation methods and application value will have a great impact on the development of chemical industry in the future.The preparation methods, modification methods of nanocellulose and their application research status in different fields were summarized to provide some theoretical support for its research and development.Key words：nanocellulose;preparation；modification；application纤维素(cellulose)是目前地球上人们所知道的最古老最丰富的可再生生物质有机材料，广泛来源于棉花、木材、亚麻等植物，其在棉花中的含量最高可达90%。
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柔韧纳米颗粒修饰的静电纺SiO2纤维膜自清洁性能研究
杨丽萍1,2，赵帆1,2，丁彬
1,*
1
东华大学研究院，上海，200051
2
东华大学纺织学院，上海，201620
*E-mail: binding@dhu.edu.cn
本文受荷叶效应启示，通过静电纺丝和溶胶凝胶技术，混纺加入有二氧化硅纳米颗粒的
聚乙烯醇和正硅酸乙酯溶胶混合溶液得到PVA/TEOS/SiO
2
杂化纤维，再通过高温煅烧和氟
硅烷的表面修饰得到一种具有高柔韧性和具有荷叶仿生结构且不可润湿表面的二氧化硅纤
维膜。由于在静电纺丝和煅烧过程中所发生的快速相分离作用，由此制备的二氧化硅纤维膜
表面展现出众多构筑有纳米突起的荷叶表面结构
[1]
。其中加入到混纺溶液中二氧化硅纳米颗
粒的含量被证明是影响纤维表面形貌和润湿性的关键因素。而含有38.8 wt％二氧化硅纳米
颗粒的经过氟硅烷修饰的纤维膜能得到最高的与水的接触角为155
o、与油的接触角为143o
。
此外，经氟硅烷修饰后的二氧化硅纤维膜经弯曲后没有出现任何微细裂纹，并且通过
KES-FB2S表征后发现其弯曲刚度较小，展现出优良的柔韧性。我们认为这类新型无机纤维
膜在高温过滤、高温防护、新型自清洁服装等领域将拥有较为广泛的应用前景
[2]
。
关键词：
静电纺丝；纳米纤维；纳米颗粒；柔韧性；自清洁
参考文献
[1] F. Zhao, X. Wang, B. Ding, J. Lin, J. Hu, Y. Si, J. Yu, G. Sun, RSC Advances 2011, 1, 1482.
[2] X. Wang, B. Ding, J. Yu, M. Wang, Nano Today 2011, 6, 510.
Highly flexible nanoparticles decorated fibrous silica
membranes exhibiting biomimetic self-cleaning property
Liping Yang1,2, Fan Zhao1,2, Bin Ding1*
1 Research Institute of Donghua University, Shanghai 200051, China
2
College of Textiles, Donghua University, Shanghai 201620, China
* E-mail： binding@dhu.edu.cn
Inspired by the self-cleaning lotus leaf, we report the fabrication of flexible fluorinated silica
nanofibrous membranes with biomimetic non-wettable surfaces by electrospinning the blend
solutions of poly(vinyl alcohol) and silica gel in the presence of silica nanoparticles, followed by
the calcination and fluoroalkylsilane modification. The resultant silica nanofiber exhibited a
lotus-leaf-like structure with numerous nano-protrusions decorated on the fiber surfaces due to the
rapid phase separation in electrospinning and calcinations processing. The content of silica
nanoparticles incorporated into the fibers proved to be the key factor affecting the fiber surface
morphology and wettability. The fluorinated silica fibrous membranes containing 38.8wt% silica
nanoparticle showed the highest water contact angle of 155
o, oil contact angle of 143o
.
Additionally, flexibility of the fluorinated silica membranes was characterized by the KES-FB2S.
We believe that this new class of inorganic membranes is particularly promising for the
development of high-temperature filtration, high-temperature protection and novel easy-cleaning
coatings.