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注，它可廣泛應用于過濾材料、生物醫(yī)藥、防護服裝以及納米傳感器等領域?？芍苽溥B續(xù)納米纖維材料的靜電紡絲技術隨之得到空前的發(fā)展。靜電紡絲技術是通過高壓靜電產(chǎn)生的電場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。但傳統(tǒng)靜電紡絲技術多以單針頭為主，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，但單噴頭多射流及多噴頭多射流技術雖然能在一定程度上提高生產(chǎn)效率，但其自身設計固有的缺陷無法徹底解決，如射流數(shù)量提升有限，多噴頭電場相互干擾、體積較大等問題，因此無噴頭靜電紡絲技術得到更廣泛的關注。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。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)和電場分布對纖維的

3、影響規(guī)律。
　　 論文第一章概述了目前靜電紡絲裝置、工藝的國內外研究現(xiàn)狀及趨勢;
　　 第二章從理論和實驗兩方面對直線型靜電紡絲過程——浸潤、成珠、紡絲三個階段做了較細致的觀察和研究，得到了各階段對紡絲過程的影響規(guī)律;
　　 第三章通過正交試驗設計方法設計試驗，對比了多個不同工藝參數(shù)下制備纖維的表觀形態(tài)，對纖維平均直徑進行了極差分析和方差分析，研究并得出了各工藝參數(shù)對紡絲過程及纖維直徑的影響規(guī)律;
　　

4、第四章采用電場模擬與試驗相結合的方法研究了工藝參數(shù)對電場分布的影響規(guī)律，得出了直線型靜電紡絲裝置電場分布特點及電場分布與纖維直徑的關系，為該裝置的優(yōu)化和應用提供了理論依據(jù)。
　　 第五章對直線型靜電紡絲方法的紡絲三階段對紡絲過程的影響進行了總結，對工藝參數(shù)和電場分布對射流穩(wěn)定性及纖維表觀形態(tài)的影響規(guī)律進行了歸納，得出結論。
　　 通過本文研究，有助于揭示靜電場條件下高分子溶液在金屬絲上的分布及其紡絲機理。同時，對于設計和