静电纺丝接收装置对电场均匀性、纤维形态及接收的影响

发布时间：2017-06-26 07:15

  本文关键词：静电纺丝接收装置对电场均匀性、纤维形态及接收的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：静电纺丝是利用聚合物溶液在外加电场作用下形成射流,进行连续纺丝加工的工艺。随着近年来纳米科技的发展,这一技术因能制备具有纳米直径的超细纤维而引起人们的极大关注,对它的研究也进入了高速发展期。目前,静电纺丝有很多热门的研究方向,包括应用、规模化、取向收集等。 静电纺丝过程中,带电的射流会受到电场的作用。所以,静电纺丝过程中电场分布的控制,意味着静电纺丝射流的控制,也意味着对静电纺丝纤维的分布的控制。本文采用实验和数值模拟的方法研究接收装置对静电纺丝电场及纤维形态、纤维接收的影响。本文第二章和第三章通过改变接收装置的面积和形状,在单针头静电纺丝以及单孔和七孔静电纺丝三种装置下进行纺丝对比实验,研究改变接收装置的大小和形状对电场分布和纤维网形态的影响,同时用Maxwell软件对静电纺丝装置电场进行模拟。实验和模拟结果说明：对于单针头静电纺丝,随着接收装置的面积增大,电场分布几乎没有改变,纤维直径也几乎没有改变；但改变接收装置的面积对接收装置表面电场会产生影响,接收板直径越大,接收板表面电场越不均匀,得到的纤维毡厚度分布也越不均匀。而对于单孔和七孔静电纺丝,随着接收装置直径的增加,电场和接收装置表面电场越不均匀,越不容易得到纤维直径小且纤维毡厚度分布均匀的纤维网。当接收装置形状由圆形平板改成圆锅状时,能够有效地改善圆形平面接收装置表面电场中间大,边缘小的特征,得到纤维毡中间部分厚度均匀的纤维网；对于单孔静电纺丝,圆锅状接收装置不仅改变接收装置表面的电场分布,而且改善了纺丝区域内的电场分布,使电场分布更加均匀,得到纤维直径更细,纤维毡分布更均匀的纤维网。本文第四章设计不同大小电极的静电纺丝装置,在相同的实验条件下进行静电纺丝实验,同时用Maxwell软件模拟纺丝装置的电场分布,实验和模拟结果说明电极直径越大,电场的均匀性越好,得到的纤维直径越细；同时第四章利用实验证明旋转的接收装置可以得到一个厚度相对均匀,具有整体性的纤维网。
【关键词】：静电纺丝 电场分布 数值模拟 纤维直径 纤维毡
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ340.64
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 静电纺丝的发展和原理10-11
• 1.2 静电纺丝理论方面的研究11-13
• 1.3 静电纺丝接收装置的研究13-14
• 1.4 静电纺丝中电场对纤维接收的影响14-15
• 1.5 课题研究的背景、内容及方法15-17
• 第二章 接收装置大小对静电纺丝电场均匀性和纤维接收的影响17-36
• 2.1 静电纺丝试验17-19
• 2.2 试验结果分析与讨论19-26
• 2.3 电场模拟26-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 接收装置形状对静电纺丝电场均匀性和纤维接收的影响36-49
• 3.1 静电纺丝实验和模拟36-38
• 3.2 数值模拟结果38-44
• 3.3 实验结果分析与讨论44-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 改善静电纺丝电场均匀性和纤维接收的其他探索49-57
• 4.1 改变电极的大小49-54
• 4.2 采用旋转的接收板54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 总结57-59
• 5.1 本文得到的结论57-58
• 5.2 存在的问题和发展趋势展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谢胜;曾泳春;;电场分布对静电纺丝纤维直径的影响[J];东华大学学报(自然科学版);2011年06期

2 朱振东;刘杰;;电纺丝制备纳米纤维的研究进展[J];高分子材料科学与工程;2008年12期

3 刘学凯;曾泳春;;电场均匀性对三孔和三针头静电纺丝的影响[J];东华大学学报(自然科学版);2013年05期

  本文关键词：静电纺丝接收装置对电场均匀性、纤维形态及接收的影响，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：485278