感應靜電輔助溶液噴射紡絲技術及納米纖維應用研究.pdf

1、納米纖維因纖維直徑小、比表面積大等優(yōu)點使其在諸多領域表現(xiàn)出了廣闊的應用前景。目前納米纖維的制備方法均存在生產(chǎn)效率低等問題，成為阻礙納米纖維應用的瓶頸。
　　溶液噴射紡絲技術是一種以高速氣流為成形驅(qū)動力的納米纖維制備新技術，具有生產(chǎn)效率高、原料適應性廣、能耗低等優(yōu)點，有望發(fā)展成為納米纖維規(guī)?；苽涞闹匾椒ā５摷夹g制備纖維過程中易于出現(xiàn)纖維并絲、分布不勻等問題，在一定程度上阻礙了技術的發(fā)展。
　　本文基于靜電分絲理論，將感應

2、電場引入溶液噴射紡絲系統(tǒng)，發(fā)明了感應靜電輔助溶液噴射紡絲技術(EISBS)，設計并組裝了紡絲裝置，并以聚丙烯腈(PAN)溶液為原料探討了該技術的可行性，研究表明感應電場的引入有效抑制了纖維并絲、成束、分布不勻的問題。論文進一步利用響應面法系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對纖維形貌及結(jié)構的影響，結(jié)果表明:感應電場與高速氣流之間存在交互作用，響應面分析為EISBS工藝優(yōu)化提供了指導;EISBS能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)控納米纖維直徑與卷曲度;感應電場可以再一定范

3、圍內(nèi)提高纖維結(jié)晶性能。
　　實驗證明EISBS是一種可行的，可控的納米纖維制備方法。在此基礎上，論文研究了EISBS紡PAN納米纖維薄膜在超級電容器隔膜中的應用性能，其孔隙率可以達到86.9％;平均孔徑在1至2um之間;強力可以達到4Mpa;離子電導率在42至60uS/cm之間;結(jié)果表明實驗表明納米纖維膜具有高孔隙率和高強力的特點，電化學性能表現(xiàn)良好。
　　論文以Zn(Ac)2和PAN為原料，采用EISBS溶液噴射技術制備納