靜電紡絲制備聚羥基丁酸酯納米纖維及其纖維直徑預(yù)測模型的研究.pdf

1、靜電紡絲是制備納米纖維最有效的方法之一，目前對于靜電紡絲研究的重點(diǎn)之一在于:纖維直徑可控性方面。靜電紡絲各個因素之間有著比較復(fù)雜的關(guān)系，進(jìn)行較為精確的量化計算是一件極其困難的事。響應(yīng)面法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種在處理與解決問題時不需要對象的精確數(shù)學(xué)模型的方法，該方法為預(yù)測纖維直徑提供了新的研究手段。
　　 本文以生物可降解材料聚羥基丁酸酯(PHB)為原料，考慮溶液濃度、電場強(qiáng)度、擠出率和毛細(xì)管直徑四個影響因素，采用靜電紡絲技術(shù)制備了PH

2、B納米纖維，利用掃描電子顯微鏡觀察纖維形態(tài)，研究了靜電紡絲參數(shù)對納米纖維直徑的影響。利用單因素實驗得出PHB納米纖維可紡的范圍，在單因素基礎(chǔ)上利用響應(yīng)面法的Box-Behnken設(shè)計對PHB靜電紡絲纖維直徑進(jìn)行預(yù)測和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過回歸分析建立二次多元回歸模型。結(jié)果表明:PHB溶液濃度、擠出率和濃度二次項對纖維的影響最為顯著，其次是毛細(xì)管直徑和毛細(xì)管直徑的二次項。模型預(yù)測纖維的直徑與真實值差異不顯著，說明二次回歸模型擬合情況良好。

3、
　　 在基于響應(yīng)面法的實驗設(shè)計，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對纖維直徑進(jìn)行預(yù)測。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練確定了最佳纖維直徑預(yù)測系統(tǒng):網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)為L-M優(yōu)化算法;性能函數(shù)為輸出數(shù)據(jù)與目標(biāo)的相對誤差和代表性能的誤差向量的2范數(shù)norm;隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)為9;隱含層和輸出層的傳遞函數(shù)分別為tansig、purelin函數(shù)。結(jié)果表明:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測的纖維直徑與真實值差異不顯著，模型擬合情況良好。
　　 通過兩種預(yù)測模型的對比研究及驗證性實