靜電法紡制聚酰胺6-66納米纖維紗及其結(jié)構(gòu)和性能.pdf

1、當(dāng)前，靜電紡纖維的形態(tài)主要有三種形式：無規(guī)取向、定向排列和連續(xù)纖維束。在靜電紡絲的過程中，當(dāng)使用導(dǎo)電的平板接收屏收集靜電紡纖維時，收集屏上得到的是由無規(guī)取向的纖維形成的纖維氈，這種纖維集合體可以應(yīng)用于過濾、組織工程基質(zhì)、傷口包扎、傳感器等領(lǐng)域；定向排列纖維的制備相對比較困難，目前主要是通過添加附加電場或者改變收集屏的形狀等方式對纖維施加機(jī)械力或電場力來實現(xiàn)。定向排列的纖維可以適用于生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械制造等領(lǐng)域；連續(xù)靜電紡纖維束的

2、制備方法相對較少，主要有水浴法、雙電極法、滾筒法、加捻法等四種方法。連續(xù)的紗線是紡織工業(yè)中最常用的原料，制取由納米級纖維構(gòu)成的連續(xù)紗線，對于豐富靜電紡纖維的產(chǎn)品類型，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域具有十分重要的作用。 本課題以聚酰胺6／66共聚物為原料，利用自行設(shè)計加工的靜電紡絲裝置，以靜電紡絲技術(shù)為主體，結(jié)合浴液表面收集纖維、拉伸、卷繞等，制備得到了粗細(xì)均勻、性能良好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的連續(xù)的紗線，連續(xù)紡絲的時間達(dá)數(shù)小時。本文的研究內(nèi)容主要包括：靜電

3、紡納米纖維紗的加工工藝探索、卷繞速度等參數(shù)對靜電紡纖維和紗線的結(jié)構(gòu)與性能的影響、優(yōu)化工藝條件下紗線的結(jié)構(gòu)和性能以及后加工工藝對紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響。 靜電紡納米纖維紗的加工工藝探索：以電壓、流量、噴絲頭到液面的高度、卷繞速度、浴液濃度、噴絲口內(nèi)徑等為工藝參數(shù)，選用L18(37)正交表，進(jìn)行了6因素3水平的正交試驗，以連續(xù)紡絲時間作為評價可紡性的標(biāo)準(zhǔn)，分析了各參數(shù)對可紡性的影響，得到了初步優(yōu)化的工藝條件：電壓13kv，卷繞速度10

4、0rpm，紡絲高度6cm，流量0．06ml／h，浴液濃度9‰，噴絲頭內(nèi)徑0．35mm。 紡絲高度、浴液濃度、卷繞速度對紗線結(jié)構(gòu)和性能的影響：討論了紡絲高度、浴液濃度對纖維的排列、紗線和纖維的粗細(xì)不勻率、纖維的結(jié)晶度、紗線的力學(xué)性能等的影響，重點分析了卷繞速度對纖維的結(jié)晶度、取向度和紗線的熱機(jī)械性能及力學(xué)性能等的影響。研究發(fā)現(xiàn)：較高的紡絲高度有利于靜電紡纖維沿紗線軸向平行排列，增加纖維的結(jié)晶度，提高紗線的力學(xué)性能，但紡絲距離太大，

5、不利于紗線的連續(xù)紡制；當(dāng)浴液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為‰時，可獲得粗細(xì)均勻的紗線，纖維的定向排列程度高；較大的卷繞速度有利于減小纖維的直徑，改善纖維的結(jié)晶度，提高紗線的力學(xué)性能。 優(yōu)化工藝條件下紗線的結(jié)構(gòu)和性能：綜合考慮正交試驗的結(jié)果和紡絲高度等參數(shù)對靜電紡納米纖維紗的結(jié)構(gòu)和性能的影響，得到了優(yōu)化的工藝條件：紡絲電壓14kv，紡絲液流量O．06ml／h，紡絲高度9cm，浴液濃度5％o，卷繞速度100rpm，噴絲頭的內(nèi)徑0．35mm。在該工藝