濺射式規(guī)模化靜電紡絲方法與工藝研究.pdf

1、靜電紡絲方法制得的納米纖維材料具有比表面積大、孔徑尺寸小等特點(diǎn),其在高效過濾材料、生物醫(yī)用材料、高精密儀器、防護(hù)材料、納米復(fù)合材料等領(lǐng)域均有很好的應(yīng)用前景。然而,目前其生產(chǎn)裝置仍以單針頭靜電紡絲裝置為主,其生產(chǎn)率極低(0.1-1g/h),難以滿足工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化需要。近幾年,各國科學(xué)家及相關(guān)研究人員均在對此問題進(jìn)行攻關(guān),依據(jù)多射流的獲得來提高產(chǎn)量的思路,先后提出了改制單針頭、多針頭、無針頭的靜電紡絲裝置?？紤]到針頭供液的易堵性,及多針頭排

2、列的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性,無噴頭靜電紡絲裝置得到了廣泛的關(guān)注。本文在此基礎(chǔ)上提出了一種新的無噴頭靜電紡絲裝置——濺射式無噴頭靜電紡絲裝置,并研究了該裝置的紡絲工藝及紡絲臨界電壓理論。
　　 論文第一章概述了目前靜電紡絲裝置、工藝、理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　 第二章,采用工藝較成熟的單針頭靜電紡絲裝置,通過實(shí)驗得出了聚氧化乙烯(PEO)和聚乳酸(PLLA)溶液的適紡濃度范圍,并得出了各工藝參數(shù):電壓、流速、接收距離對提高低濃度溶液

3、可紡性的影響規(guī)律,以及對降低珠節(jié)缺陷的影響規(guī)律。
　　 第三章,以水溶性聚氧化乙烯(PEO)為實(shí)驗原料,系統(tǒng)研究了濺射式無噴頭靜電紡絲裝置參數(shù)(滾筒轉(zhuǎn)速)、溶液性質(zhì)(濃度)、工藝參數(shù)(電壓、接收距離)對納米纖維形貌和細(xì)度的影響規(guī)律,并測試了所紡納米纖維氈的性能特征。
　　 第四章,借鑒目前較成熟的靜電場中非粘彈性液體的臨界電壓理論,并結(jié)合本文裝置特殊的供液方式特點(diǎn),引入橢圓率參變量,以及溶液的粘彈性質(zhì),通過公式推導(dǎo)、計算