异形微/纳米纤维非织造材料的制备及3D成型技术

发布时间：2021-01-14 21:12

　　非织造材料是由纤维原料或聚合物挤出长丝直接加工集合而成的重要柔性、多孔纺织材料,具有孔隙率高、透气性好、力学性能可控和易功能化等特点。因此,非织造材料在组织工程、个人卫生、医疗保健、过滤、汽车、航空航天和军事等领域得到了广泛应用。异形微/纳米纤维非织造材料的研发有望解决再生医学等领域的重大难题。然而,相关制备及3D成型技术的还有待进一步探索。静电纺丝是一种制备超细纤维和纳米纤维的重要非织造技术。静电纺纤维具有尺寸小、比表面积高等特点,因此,静电纺非织造材料在过滤和组织工程等领域具有广阔的应用前景。然而,静电纺纤维通常为圆形截面、实心结构,如果能够实现静电纺丝异形微/纳米纤维的可控制备,那么静电纺非织造材料的应用性能将得到进一步提高。本课题首先以聚苯乙烯聚合物,THF/DMF双溶剂系统为基础,系统地研究了溶剂比例、溶液浓度、纺丝电压和环境湿度等工艺参数对纤维次级结构的影响,实现了取向沟槽微/纳米纤维次级结构（如纤维表面沟槽数、沟槽深度、纤维内部结构和沟槽纤维直径等）的精细调控。研究表明,纤维表面可以从无沟槽调控到单沟槽或多沟槽,纤维的内部结构可以调控为多孔或无孔。更重要的是,还获得了目前... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

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非织造材料的主要应用领域

第一章 绪论纺丝非织造技术纺丝非织造技术概述造工业常用纤维的线密度为 1.5-4 dtex，采用双组份复合裂离法、海产的超细纤维线密度为 0.11-0.55 dtex[2]，其中熔喷纤维的直径可以达。静电纺丝非织造技术制备的纤维直径可从数微米调控至几百到几十维相比，静电纺纤维的比表面积及应用性能得到了显著提高[3, 4]，因些年来得到了广泛而深入的研究。以“electrospinning”为关键词，在 s检索有关静电纺丝文献发表情况可知，在过去的十几年中，学者们在的文章数逐年增加，其中 2016 年与 2015 年的文章发表量相近，分3217篇（图 1-2）。

[15]传统的静电纺丝技术通常采用注射器存储液体，在连接注射器的金属针头处连接高压，并引发射流实现静电纺丝，俗称有针纺（图1-3A）[4]。有针纺具有操作简单和设备成本低等特点，通常只需要高压电源、配送泵、注射器和收集装置即可实现静电纺丝。然而，一个针头通常只能连续产生一根纤维，因此产量较低。为了提高纳米纤维的产量，科研人员研发了无针静电纺丝技术（图 1-3B）[14]和多针头静电纺丝技术（图 1-4）[15]。其中，多针头静电纺丝技术是通过提高针头数的方法


本文编号：2977557