高粘度溶液和導(dǎo)電微粒對(duì)氣泡靜電紡絲的影響.pdf

1、納米纖維作為一種重要的納米材料被越來越多的人關(guān)注，它的生產(chǎn)、開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域吸引了大批量的學(xué)者、研究人員、科學(xué)家進(jìn)入這個(gè)學(xué)科并進(jìn)行深入的研究。在這個(gè)過程中，靜電紡絲由于其簡便、廉價(jià)、易操作等特點(diǎn)在生產(chǎn)納米纖維領(lǐng)域發(fā)揮著重大的作用，但是傳統(tǒng)靜電紡絲由于其噴絲頭面積較小、毛細(xì)管易堵塞等缺陷，不能被應(yīng)用于納米纖維的大批量規(guī)?；a(chǎn)?；诖?，許多科學(xué)家花費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行納米纖維批量化生產(chǎn)的研究，其中有部分人員在這個(gè)方向取得了良好的成

2、果，何吉?dú)g、劉雍等人提出的氣泡靜電紡絲方法在批量化生產(chǎn)納米纖維方面也起到了良好的功效。
　　 在氣泡靜電紡絲的過程中，一個(gè)液泡表面可以形成許多泰勒錐，擴(kuò)大液體的表面，增大氣泡的數(shù)目將會(huì)極大地提高纖維的產(chǎn)量。劉雍、任中夫等人對(duì)氣泡靜電紡絲過程中常見的工藝參數(shù)、外界條件、溶液因素對(duì)纖維的形貌和產(chǎn)量的影響進(jìn)行了分析，并提出和建立相關(guān)的理論模型，但以前的工作并沒有把氣泡靜電紡絲和傳統(tǒng)靜電紡絲的區(qū)別作為單獨(dú)的章節(jié)加以分析，對(duì)二者的區(qū)別沒有

3、做出深入的探討，本課題針對(duì)二者的區(qū)別做出了進(jìn)行了細(xì)致的分析。除此之外，本課題還以PEO(聚環(huán)氧乙烯)為紡絲原料來研究高粘度溶液對(duì)氣泡靜電紡絲過程及產(chǎn)品影響，同時(shí)以PVA(聚乙烯醇)、PVP(聚乙烯基吡咯烷酮)、PET(.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)為原料研究了多種導(dǎo)電微粒對(duì)氣泡靜電紡絲的影響，進(jìn)一步完善了氣泡靜電紡絲的原理。
　　 在此基礎(chǔ)上，本課題首先從原理、紡絲裝置、紡絲過程、和納米纖維的形貌上闡述了傳統(tǒng)靜電紡絲和氣泡靜電紡絲的差

4、別，并將這個(gè)思想貫穿于整個(gè)文章的始終，尤其是對(duì)高粘度溶液和導(dǎo)電微粒對(duì)兩種紡絲方法的影響的差別也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和理論上的分析。氣泡靜電紡絲通過自下而上的氣流產(chǎn)生氣泡進(jìn)而破裂或者氣泡的連續(xù)拉伸產(chǎn)生射流，而傳統(tǒng)靜電紡絲則是通過注射器的推動(dòng)力產(chǎn)生射流；在紡絲裝置上，氣泡靜電紡絲突破了傳統(tǒng)靜電紡絲噴絲頭的限制，將射流的噴射面積由一個(gè)點(diǎn)變成一個(gè)面；在紡絲過程中，氣泡靜電紡絲可以產(chǎn)生多股射流提高單位時(shí)間內(nèi)納米纖維的產(chǎn)量；在纖維形貌上，氣泡靜電紡絲的纖維在

5、電子顯微鏡下很多能夠呈現(xiàn)螺旋卷曲的狀態(tài)，而傳統(tǒng)靜電紡絲多呈現(xiàn)直線狀。針對(duì)高粘度靜電紡絲，本課題對(duì)外加電壓、收集距離、溶劑中不同的酒精和水比例、有無加入無機(jī)鹽粒對(duì)氣泡靜電紡絲所得纖維的形貌及產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究。由高粘度氣泡靜電紡絲過程中加入NaCl后的不能產(chǎn)生納米纖維的特殊現(xiàn)象，文章的第四章分別研究了無機(jī)鹽、表面活性劑、納米石墨三種導(dǎo)電微粒對(duì)氣泡靜電過程及產(chǎn)品的影響。由于本課題采用PEO、PVA、PVP、PET等多種高聚物溶液進(jìn)行氣泡靜