直線型靜電紡絲裝置工藝研究.pdf

1、隨著納米科技的興起，納米纖維材料以其優(yōu)越的性能的引起了人們的高度關(guān)注，它可廣泛應(yīng)用于過濾材料、生物醫(yī)藥、防護(hù)服裝以及納米傳感器等領(lǐng)域?？芍苽溥B續(xù)納米纖維材料的靜電紡絲技術(shù)隨之得到空前的發(fā)展。靜電紡絲技術(shù)是通過高壓靜電產(chǎn)生的電場(chǎng)力拉伸聚合物溶液或熔體來制備納米纖維的有效方法，具有簡單直接、成形優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。但傳統(tǒng)靜電紡絲技術(shù)多以單針頭為主，其生產(chǎn)效率極低，成為靜電紡絲產(chǎn)業(yè)化的最大障礙。
　　 近幾年，經(jīng)過各國研究者的努力，先后提出單

2、噴頭多射流、多噴頭多射流及無噴頭多射流技術(shù)，但單噴頭多射流及多噴頭多射流技術(shù)雖然能在一定程度上提高生產(chǎn)效率，但其自身設(shè)計(jì)固有的缺陷無法徹底解決，如射流數(shù)量提升有限，多噴頭電場(chǎng)相互干擾、體積較大等問題，因此無噴頭靜電紡絲技術(shù)得到更廣泛的關(guān)注。無噴頭靜電紡絲即在開放的區(qū)域中由溶液盡量多地直接產(chǎn)生泰勒錐，從而極大提升纖維產(chǎn)量的技術(shù)。本文搭建了一種新型無噴頭靜電紡絲裝置——直線型靜電紡絲裝置，并研究了該裝置的紡絲過程、工藝參數(shù)和電場(chǎng)分布對(duì)纖維的

3、影響規(guī)律。
　　 論文第一章概述了目前靜電紡絲裝置、工藝的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì);
　　 第二章從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)直線型靜電紡絲過程——浸潤、成珠、紡絲三個(gè)階段做了較細(xì)致的觀察和研究，得到了各階段對(duì)紡絲過程的影響規(guī)律;
　　 第三章通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對(duì)比了多個(gè)不同工藝參數(shù)下制備纖維的表觀形態(tài)，對(duì)纖維平均直徑進(jìn)行了極差分析和方差分析，研究并得出了各工藝參數(shù)對(duì)紡絲過程及纖維直徑的影響規(guī)律;
　　

4、第四章采用電場(chǎng)模擬與試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了工藝參數(shù)對(duì)電場(chǎng)分布的影響規(guī)律，得出了直線型靜電紡絲裝置電場(chǎng)分布特點(diǎn)及電場(chǎng)分布與纖維直徑的關(guān)系，為該裝置的優(yōu)化和應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　 第五章對(duì)直線型靜電紡絲方法的紡絲三階段對(duì)紡絲過程的影響進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)工藝參數(shù)和電場(chǎng)分布對(duì)射流穩(wěn)定性及纖維表觀形態(tài)的影響規(guī)律進(jìn)行了歸納，得出結(jié)論。
　　 通過本文研究，有助于揭示靜電場(chǎng)條件下高分子溶液在金屬絲上的分布及其紡絲機(jī)理。同時(shí)，對(duì)于設(shè)計(jì)和