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仿羊毛扭曲结构纤维材料的研究制备

作　者: 饶丹
导　师: 李从举
学　校: 北京服装学院
专　业: 材料学
关键词: 静电纺丝 螺旋 断裂伸长率 纳米纤维 并列型 双喷头 圆盘法
分类号: TQ340.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


制备扭曲螺旋结构的微纳米纤维的应用机理之一:两种弹性不同的高聚物共混纺丝,由于两种高聚物弹性不同,液滴在高压电场下受电场力拉伸,在拉伸过程中两种高聚物产生的内应力大小不同,当静电力消失后(即丝条到达接收板时),产生不同的回缩,从而使纤维收缩形成扭曲螺旋结构。不同的静电纺丝法以以上的应用机理成功制备扭曲螺旋结构的微纳米纤维。选用断裂伸长率不同的高聚物TPEE和PBT,分别通过并列型静电纺丝法和双喷头静电纺丝法成功制备形貌不同的复合扭曲螺旋纤维,详细分析了复合扭曲螺旋纤维形成的原因,所得扭曲螺旋纤维与带状花环状纤维的区别,两种静电纺丝法得到的复合纤维形貌不同的原因;选用断裂伸长率不同的高聚物TPEE和PAN,通过SEM清楚的表征了两根直线型单纤维粘合后形成复合扭曲螺旋单纤维,EDS表征确定了未粘合前的两根直线型为不同种类,即证明了双喷丝头静电纺丝法可成功制备扭曲螺旋复合纤维;选用具有“合成羊毛”之称的高聚物PAN,圆盘法单喷头静电纺得到PAN单组份扭曲螺旋纤维绳,同时也得到大面积扭曲螺旋纤维,并通过SEM成功表征;选用两断裂伸长率不同的高聚物,对其中一种进行荧光或导电颗粒的掺杂,初步尝试制备不同性能特点的扭曲螺旋纤维,取得了一定的成绩。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 纳米纤维  8-13
    1.1.1 纳米纤维概述  8-10
    1.1.2 纳米基本效应  10-12
    1.1.3 纳米材料的应用  12-13
  1.2 纳米纤维的制备技术  13-16
    1.2.1 分子喷丝板纺丝法  13-14
    1.2.2 海岛模型制备纳米纤维  14
    1.2.3 界面聚合制备聚合物纳米纤维  14-15
    1.2.4 静电纺丝技术制备纳米纤维  15-16
  1.3 静电纺丝法制备纳米纤维  16-18
    1.3.1 静电纺丝技术  16
    1.3.2 静电纺丝的基本原理  16
    1.3.3 静电纺丝机  16-17
    1.3.4 静电纺丝影响因素  17-18
  1.4 静电纺丝法制备扭曲螺旋纳米纤维  18-20
第二章 并列型静电纺丝法制备扭曲螺旋纤维  20-27
  2.1 引言  20
  2.2 实验材料  20-21
  2.3 实验装置  21-22
    2.3.1 常规水平静电纺丝装置  21
    2.3.2 并列型静电纺丝装置  21-22
    2.3.3 其他实验设备  22
  2.4 实验过程  22-24
    2.4.1 TPEE 和PBT 断裂伸长率  22-23
    2.4.2 TPEE/PBT 三维扭曲螺旋复合纤维  23-24
  2.5 实验结果与讨论  24-26
    2.5.1 断裂伸长率  24
    2.5.2 并列型扭曲螺旋纤维  24-26
  2.6 实验结论  26-27
第三章 双喷丝法制备扭曲螺旋纤维及并列纺丝法的比较  27-39
  3.1 引言  27
  3.2 实验材料  27
  3.3 实验装置  27-28
    3.3.1 PBT 溶液的正负静电单纺  27-28
    3.3.2 双喷丝头静电纺  28
  3.4 实验过程  28-29
    3.4.1 常规静电纺丝法  28-29
    3.4.2 双喷丝头静电纺丝法  29
  3.5 实验结果与讨论  29-37
    3.5.1 PBT 的正负极电纺  29-31
    3.5.2 三维螺旋结构的TPEE/PBT 复合纤维  31-36
    3.5.3 双喷头法纺丝状态的主要影响因素  36-37
  3.6 实验结论  37-39
第四章 仿羊毛扭曲螺旋纤维绳的制备  39-44
  4.1 引言  39-40
  4.2 实验材料  40
  4.3 实验装置  40
  4.4 实验过程  40-41
  4.5 实验结果与讨论  41-43
    4.5.1 不同转速对PAN 纳米纤维绳扭曲螺旋程度的影响  41-42
    4.5.2 接收装置改变对PAN 纳米纤维形貌的影响  42-43
  4.6 结论  43-44
第五章 其他扭曲螺旋纤维制备初尝试  44-52
  5.1 荧光扭曲螺旋纤维初制  44-46
    5.1.1 实验材料  44
    5.1.2 实验装置及过程  44-45
    5.1.3 实验结果与讨论  45-46
    5.1.4 小结  46
  5.2 对制备荧光效应的扭曲螺旋复合纤维的改进  46-48
    5.2.1 实验材料  46
    5.2.2 实验装置与过程  46-47
    5.2.3 实验结果与讨论  47-48
    5.2.4 小结  48
  5.3 PASA 的掺杂  48-52
    5.3.1 实验材料  48-49
    5.3.2 实验装置  49
    5.3.3 实验过程  49-50
    5.3.4 实验结果与讨论  50-51
    5.3.5 实验缺陷  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士学位期间的论文  57-58
致谢  58

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 化学纤维工业 > 一般性问题 > 基础理论
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