熔體靜電紡絲工藝與纖維性能的實驗及模擬研究.pdf

1、靜電紡絲是一種制備超細纖維的技術，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、產物純度高的特點使其成為靜電紡絲技術的一個重要分支，一直以來備受科學工作者的關注。但是熔體靜電紡絲本身存在的缺點如裝置復雜、制備的纖維較粗等阻撓了其產業(yè)化的進程。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驗與模擬研究，旨在為熔體靜電紡絲的快速發(fā)展奠定基礎。
　　本研究主要內容包括：⑴采用自主設計制造的直料筒熔體

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，開展了實驗與有限元模擬研究，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)定現象；⑵采用自主設計的熱風輔助熔體靜電紡絲實驗，探索了熱風對熔體靜電紡絲纖維結晶性的影響，而且對實驗所得纖維進行了退火處理，研究退火對纖維結晶性的影

3、響。外置熱風槍可為實驗提供可變強度和溫度的熱風，借此探討了不同強度和溫度的熱風對熔體靜電紡絲纖維結晶性的影響，結果表明高強度、高溫度的熱風有助于提高纖維的結晶性。退火實驗表明，退火時間越長、退火溫度越高，纖維結晶性越好，但是當退火達到一定的時間和溫度后，纖維結晶性不再改變；⑶采用自主設計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驗，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