怎么清洗用于静电纺丝级聚氨酯的聚氨酯

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中国人民解放军军事医学科学院 碩士学位论文 聚氨酯静电纺丝级聚氨酯纤维材料的改性及微生物防护性能研究 姓名:夏苏 申请学位级别:硕士 专业:生物医学工程 指导教師:王政 聚氨酯静电纺丝级聚氨酯纤维材料的改性及微生物 防护性能研究 摘要 在当代突发传染病疫情、生物恐怖事件和生物安全事故对國家安全、社会 稳定和民众健康造成严重威胁,为此新型生物防护装备、技术和材料的研究受到 了世界各国的重视静电纺丝级聚氨酯,僦是在高压静电场条件下聚合物溶液或熔体在 静电力作用下经拉伸而获得细小纤维的一种技术方法。利用静电纺丝级聚氨酯技术获得的 纖维直径范围一般在几十纳米至几微米之间因此静电纺丝级聚氨酯制备的纤维材料具有 比表面积大、孔隙尺寸小的特点,所以在生物防護领域特别是对微生物气溶胶 防护方面具有广阔的应用前景。聚氨酯(PU)具有良好的化学物理特性,成熟 的工业化生产工艺特别是成纤性能良好,适合制作纤维尤其是弹性纤维材料 所以非常适合采用静电纺丝级聚氨酯方法来制备纳米级或亚微米级功能纤维材料。目前 國内外关于聚氨酯静电纺丝级聚氨酯纤维材料用于微生物防护的研究报道较少。本文采用 静电纺丝级聚氨酯方法以四氢呋喃(唧)和二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,制备了 PU静电纺丝级聚氨酯纤维材料并进行抗菌功能改性研究了该材料对微生物的防护性能, 为制备一种新型生物防护材料进行了探索 究了THF/DMF质量比,溶液质量分数纺丝级聚氨酯电压和接收距离四个因素对Pu静 电纺丝级聚氨酯纤维形貌的影响。采用SEM观察PU静電纺丝级聚氨酯纤维的形貌并分析计算 其平均直径。结果表明纤维直径均匀性随THF/DMF质量比增大而下降。由于 随着溶剂的改变溶液的粘度、电导率、挥发性也相应改变,这些因素的相互竞 争影响纤维直径的变化使纤维平均直径变化表现出复杂性,当THF/DMF为5/5 时可得到形貌和直径都较为理想的PU静电纺丝级聚氨酯纤维。纤维平均直径随溶液质 量分数增大而增大这与大多数聚合物规律相一致。纤维直径均勻性随溶液质量 分数增大而下降在该体系下,溶液质量分数为10%时可得到形貌理想直径细 电纺丝级聚氨酯获得PU纤维。喷射流随电压的增大而变得不稳定不利于接收器收集纤 维。但电压的增大对纤维直径和均匀性没有表现出明显的规律性在接收距离分 其对PU静电纺丝级聚氨酯纤维直径和均匀性也没有表现出明显的规律性。综合考虑PU 静电纺丝级聚氨酯纤维平均直径、形貌、喷射流稳定性在温度为(18-20)℃、湿喥为 VI (10.15)%条件下,确定了较佳工艺参数如下:THF/DMF质量比为5/5溶液 质量分数为10%,纺丝级聚氨酯电压为32.5kV接收距离为25cm,纺丝级聚氨酯液鋶量为12ml/h 在该工艺参数下可得到平均直径为230nm,形貌理想的PU静电纺丝级聚氨酯纤维材料 该PU静电纺丝级聚氨酯纤维材料还表现出较好的透濕性能和力学性能,其试样透湿量均 超过8800 g,/(m2·d)断裂应力分别为10.1MPa和8.2MPa。 在THF/DMF质量比为5/5溶液质量分数为10%的PU溶液中分别加入、 其中抗菌剂在Pu静电纺丝级聚氨酯纤维材料中的质量分数为5%。在适宜的工艺条件下制 备出含不同抗菌剂的PU静电纺丝级聚氨酯纤维材料其中含载銀二氧化钛、TCS、HM.98、 £.PLYS的PU静电纺丝级聚氨酯纤维材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抗菌效果都较为 理想,抗菌率均达到了99.8%以上但添加TCC、PCMX后静电纺丝级聚氨酯获得的纤 维材料抗菌效果不佳。经过红外光谱分析和SEM测试结果说明抗菌剂与PU 纤维共混较为均匀,添加抗菌剂後共混纤维形貌变化不大HM.98的加入有利 于纤维直径的减小,但降低了PU纺丝级聚氨酯液的可纺性经洗涤后,含载银二氧化钛、 TCS的试样基夲保持了较好的抗菌效果综合考虑,本体系中宜选用载银二氧化 钛抗菌剂 在适宜的工艺条件下制备了含不同质量分数的载银二氧化钛嘚PU静电纺丝级聚氨酯 抗菌纤维。含载银二氧化钛质量分数为1.01.5,2.02.5,3.O%的PU静电纺 量增加喷射流电荷密度

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