熔體靜電紡絲工藝與纖維性能的實(shí)驗(yàn)及模擬研究.pdf

1、靜電紡絲是一種制備超細(xì)纖維的技術(shù)，按紡絲液類別可以分為溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲。熔體靜電紡絲無需溶劑、產(chǎn)物純度高的特點(diǎn)使其成為靜電紡絲技術(shù)的一個(gè)重要分支，一直以來備受科學(xué)工作者的關(guān)注。但是熔體靜電紡絲本身存在的缺點(diǎn)如裝置復(fù)雜、制備的纖維較粗等阻撓了其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。為了解決上述難題，本課題針對熔體靜電紡絲工藝與纖維性能開展實(shí)驗(yàn)與模擬研究，旨在為熔體靜電紡絲的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用自主設(shè)計(jì)制造的直料筒熔體

2、靜電紡絲裝置，探索靜電場均勻程度對熔體靜電紡絲過程中射流不穩(wěn)定性的影響。通過在噴頭上安裝一塊與接收圓形板平行的圓形板，以此搭建出的平行電場為主要研究對象，開展了實(shí)驗(yàn)與有限元模擬研究，探索了兩平行板尺寸與相對位置對靜電場均勻性的影響，結(jié)果表明均勻的電場分布可以減少熔體靜電紡絲過程中射流的不穩(wěn)定現(xiàn)象；⑵采用自主設(shè)計(jì)的熱風(fēng)輔助熔體靜電紡絲實(shí)驗(yàn)，探索了熱風(fēng)對熔體靜電紡絲纖維結(jié)晶性的影響，而且對實(shí)驗(yàn)所得纖維進(jìn)行了退火處理，研究退火對纖維結(jié)晶性的影

3、響。外置熱風(fēng)槍可為實(shí)驗(yàn)提供可變強(qiáng)度和溫度的熱風(fēng)，借此探討了不同強(qiáng)度和溫度的熱風(fēng)對熔體靜電紡絲纖維結(jié)晶性的影響，結(jié)果表明高強(qiáng)度、高溫度的熱風(fēng)有助于提高纖維的結(jié)晶性。退火實(shí)驗(yàn)表明，退火時(shí)間越長、退火溫度越高，纖維結(jié)晶性越好，但是當(dāng)退火達(dá)到一定的時(shí)間和溫度后，纖維結(jié)晶性不再改變；⑶采用自主設(shè)計(jì)的兩種離心熔體靜電紡絲裝置開展了離心熔體靜電紡絲實(shí)驗(yàn)，對比了兩者之間存在的差異，探索了離心熔體靜電紡絲工藝對纖維性能的影響。利用第一種離心熔體靜電紡絲裝