感應(yīng)靜電輔助溶液噴射紡絲技術(shù)及納米纖維應(yīng)用研究.pdf

1、納米纖維因纖維直徑小、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)使其在諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)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(wèn)題，成為阻礙納米纖維應(yīng)用的瓶頸。
　　溶液噴射紡絲技術(shù)是一種以高速氣流為成形驅(qū)動(dòng)力的納米纖維制備新技術(shù)，具有生產(chǎn)效率高、原料適應(yīng)性廣、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，有望發(fā)展成為納米纖維規(guī)?；苽涞闹匾椒?。但該技術(shù)制備纖維過(guò)程中易于出現(xiàn)纖維并絲、分布不勻等問(wèn)題，在一定程度上阻礙了技術(shù)的發(fā)展。
　　本文基于靜電分絲理論，將感應(yīng)

2、電場(chǎng)引入溶液噴射紡絲系統(tǒng)，發(fā)明了感應(yīng)靜電輔助溶液噴射紡絲技術(shù)(EISBS)，設(shè)計(jì)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(shù)的可行性，研究表明感應(yīng)電場(chǎng)的引入有效抑制了纖維并絲、成束、分布不勻的問(wèn)題。論文進(jìn)一步利用響應(yīng)面法系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對(duì)纖維形貌及結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明:感應(yīng)電場(chǎng)與高速氣流之間存在交互作用，響應(yīng)面分析為EISBS工藝優(yōu)化提供了指導(dǎo);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(yīng)電場(chǎng)可以再一定范

3、圍內(nèi)提高纖維結(jié)晶性能。
　　實(shí)驗(yàn)證明EISBS是一種可行的，可控的納米纖維制備方法。在此基礎(chǔ)上，論文研究了EISBS紡PAN納米纖維薄膜在超級(jí)電容器隔膜中的應(yīng)用性能，其孔隙率可以達(dá)到86.9％;平均孔徑在1至2um之間;強(qiáng)力可以達(dá)到4Mpa;離子電導(dǎo)率在42至60uS/cm之間;結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)表明納米纖維膜具有高孔隙率和高強(qiáng)力的特點(diǎn)，電化學(xué)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(shù)制備納