本发明公开了一种高效过滤及智能抗菌多孔纳米纤维膜的制备方法,将聚合物聚乳酸羟基乙酸共聚物与聚己内酯溶于二氯甲烷与N。N二甲基甲酰胺的混合溶剂中,然后将溶解后的溶液分成两份,分别加入柠檬酸和亚氯酸钠搅拌分散均匀,制成两种不同的溶液,再分别在两种不同溶液中加入聚乙烯醇微球,制成两种不同的聚合物溶液;将上述两种聚合物溶液分别加入到静电纺丝机储液槽内,使两种不同的聚合物溶液同时纺丝,得到相互交错,缠绕的多孔纳米纤维膜。本发明制得多孔纳米纤维膜,具有高效过滤,超低阻力的特点,使得这种纤维膜应用在空气过滤,新风系统,废水处理等方面过滤效果更好,阻力更低。本发明制备方法简单,高效,易产业化。

目的制备一种控释血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)和辛伐他汀(simvastatin,SMV)的膜状支架材料,检测双因子缓释特征。方法以静电纺丝技术,制备SMV/Ⅰ型胶原/聚己内酯仿生膜,通过调节Ⅰ型胶原比例调节静电纺丝膜的亲水性;然后以层层自组装技术,在静电纺丝膜表面构建PDGF纳米涂层,形成PDGF表层/SMV芯层的膜状支架材料。采用扫描电子显微镜和广角X射线衍射进行形貌和表征分析,采用ELISA法检测膜状支架材料释放至介质中的PDGF浓度,采用紫外分光光度计测定释放至介质中的SMV浓度,绘制双因子释放曲线。结果 SMV/Ⅰ型胶原/聚己内酯仿生膜的生物接触角比SMV/聚己内酯膜显著减小,亲水性增强;扫描电子显微镜可见,膜状支架材料为圆盘状和纤维状混合穿插的微观结构;X射线衍射分析显示,SMV均匀包裹于支架材料内部。释放曲线显示,支架表层PDGF纳米涂层在第1-3天为突释期,在4-17天为稳定释放期,在18-21为释放衰减期;支架芯层SMV在第1-5天为微释期,在6-28天为稳定释放期,累计释放量与时间线性相关。结论构建了PDGF表层/SMV芯层结构的膜状支架材料,具有良好的亲水性,实现了PDGF和SMV的序贯缓释,有望作为一种用于牙周组织再生的PDGF/SMV控释系统。

综述耐高温静电纺纤维膜材料的制备及功能化研究情况。分别介绍了聚砜类,聚酰亚胺类,芳香族聚酰胺类等有机纤维和氧化铝,二氧化钛,氧化锆,二氧化硅等无机纤维静电纺过滤膜材料的过滤性能及功能改性研究进展,重点分析了聚合物功能化技术,纺丝液组成,后处理工艺等对静电纺纤维膜过滤材料综合性能的影响。指出在实际应用中耐高温有机纤维过滤材料机械性能,阻燃性能还需改进,无机纤维过滤材料较脆,容易变形破损,容尘量需提升。认为:静电纺纤维膜耐高温空气过滤材料在功能改性,容尘量,可重复使用性等方面还需深入研究,实现批量化生产。

本发明涉及一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法,所述过滤材料为纺粘非织造布与纳米纤维相间排列的夹层结构;采用无针式静电纺丝喷头,然后通过静电纺丝与静电喷雾同步相结合技术,制得纳米纤维/微球复合膜,以旋转滚筒作为接收装置,纺粘非织造布为接收基材,得到纳米纤维/非织造布复合材料,然后表面盖一层纺粘非织造布,形成纺粘非织造布与纳米纤维相间排列的夹层结构,然后粘合处理,即得。本发明制备工艺简单,可控和重复性好,制得的空气过滤材料具有高效低阻特点,厚度均匀,过滤性能稳定,可实现纳米纤维过滤材料的批量化生产,在空气过滤领域有非常好的应用前景。

静电纺丝技术是一种清洁,高效的制备聚合物纳米纤维膜的技术方法。通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有高孔隙率,高长径比,直径分布均匀等特点,在生物医疗,传感器,过滤阻隔材料,增强材料等领域具有广阔的应用前景。本文基于静电纺丝技术制备纳米纤维膜,在结构材料和功能材料两个领域进行了应用基础研究。通过对不同聚合物纺丝工艺的探索,得到大豆蛋白(SPI)/聚乙烯醇(PVA)复合纳米纤维膜和聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维,分别进行了高效空气过滤和碳纤维复合材料层间增韧方面的应用探索。工业化进程中的空气污染问题日益严重,PM2。5颗粒小,危害大,进入人体后对人的呼吸系统,免疫系统产生严重危害。本文中通过静电纺丝法制备SPI/PVA复合纳米纤维膜,对其表面化学性质,空气过滤性能,降解性能和抗菌性能进行了研究。该复合纳米纤维膜对于PM2。5的过滤效率可达到99。99%,空气阻力小于267Pa,对大肠杆菌具有一定的抑菌作用,并且具备生物可降解性。碳纤维层压复合材料在受力过程中会出现层间裂纹并且导致材料的失效破坏。本文选择高性能工程塑料—聚醚酰亚胺(PEI)为层间增韧聚合物,通过优化的静电纺丝技术参数制备了PEI纳米纤维膜。将PEI纳米纤维膜置于碳纤维复合材料层间,在固化过程中发生"原位"相分离,形成沿原纳米纤维方向无规有序排列的PEI微球,实现层间增韧的目的。当PEI纳米纤维膜面密度为4。2mg/cm2时,复合材料层压板的Gic和GⅡC分别提高了46。7%和32。8%。