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(cè)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(duì)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(gè)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(jì)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(wèn)題時(shí)不需要對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型的方法，該方法為預(yù)測(cè)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(chǎng)強(qiáng)度、擠出率和毛細(xì)管直徑四個(gè)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(duì)納米纖維直徑的影響。利用單因素實(shí)驗(yàn)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(jì)對(duì)PHB靜電紡絲纖維直徑進(jìn)行預(yù)測(cè)和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)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(xiàng)對(duì)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(xiàng)。模型預(yù)測(cè)纖維的直徑與真實(shí)值差異不顯著，說(shuō)明二次回歸模型擬合情況良好。

3、
　　 在基于響應(yīng)面法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)纖維直徑進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練確定了最佳纖維直徑預(yù)測(cè)系統(tǒng):網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)為L(zhǎng)-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(duì)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(cè)的纖維直徑與真實(shí)值差異不顯著，模型擬合情況良好。
　　 通過(guò)兩種預(yù)測(cè)模型的對(duì)比研究及驗(yàn)證性實(shí)