本課題采用濕法紡絲技術(shù)紡制石墨烯/再生纖維素復(fù)合纖維,使復(fù)合纖維素纖維具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱等功能性,并探究了該復(fù)合纖維在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用,進(jìn)一步擴(kuò)大了石墨烯作為紡織材料的應(yīng)用范圍。本課題的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）以纖維素漿粕為原料,N,N—二甲基乙酰胺為溶劑,配置濃度為4%的纖維素溶液作為微型濕法紡絲機(jī)的紡絲液進(jìn)行紡絲。通過濃度、凝固浴溫度、凝固時(shí)間等單一變量實(shí)驗(yàn),得到濕法紡絲的最佳工藝條件—紡絲液濃度為4%,凝固浴溫度為30℃,最佳凝固時(shí)間為1.5小時(shí)以上,牽伸比例為1.3倍。（2）以纖維素溶液為基體紡絲液,將石墨烯混入基體紡絲液,設(shè)定石墨烯占纖維素的比例分別為10%、15%、20%、25%、30%,再通過攪拌超聲獲得均質(zhì)混合紡絲液,在實(shí)驗(yàn)室濕法紡絲機(jī)制備不同石墨烯含量的復(fù)合纖維材料。掃描電鏡結(jié)果顯示,隨著石墨烯含量的增加,復(fù)合纖維表面的褶皺增多,與石墨烯含量增加相呼應(yīng);紅外光譜說明了復(fù)合纖維中石墨烯的存在;機(jī)械性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合纖維的機(jī)械性能隨著石墨烯含量的增加呈現(xiàn)先增加后減小趨勢(shì);當(dāng)石墨烯濃度為25%時(shí),復(fù)合纖維的電導(dǎo)率為1.77×10-2S/cm,經(jīng)水洗或者日曬后,電導(dǎo)率變化不大... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

濕法紡絲紡絲工藝示意圖

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文液可進(jìn)行加熱以降低其黏度[26]。由于本課題紡絲工藝路線長(zhǎng)，耗費(fèi)時(shí)間久，需考慮纖維素溶液的較長(zhǎng)時(shí)間保存問題，纖維素溶液需長(zhǎng)期置于室溫下，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候直接加熱即可，所以本課題選擇此溶解方法[3]。以下是纖維素在 LiC1／DMAc 溶解體系中的溶解反應(yīng)式，DMF 分子中含有電負(fù)性極高的含有孤對(duì)電子的 N 和 O 原子，當(dāng) DMF 與氯化鋰相遇時(shí)，DMF 中的孤對(duì)電子與氯化鋰相互作用，生成 Li-O 配位鍵，此時(shí)鋰離子與氯離子之間的電荷分布發(fā)生變化，負(fù)電荷更多的聚集到氯離子處，因此氯離子與纖維素上羥基的結(jié)合能力提高，纖維素、DMAc、LiCI 之間形成了氫鍵，因而也使纖維素能以大分子形式存在，得到真溶液。

圖 2-1 紡絲工藝示意圖2.3 紡絲條件探討2.3.1 紡絲液濃度在濕法紡絲中，紡絲溶液需具有一定的濃度才能紡出纖維。否則太稀，成纖聚合物的濃度過低，則不容易在凝固浴中析出；粘度太大，則造成聚合體系不均勻，紡絲液會(huì)直接堵塞噴絲板，成纖聚合物也無法形成纖維。所以合適的濃度是紡制出均勻、連續(xù)纖維的前提條件。本實(shí)驗(yàn)中設(shè)置 2%、3%、4%、5%、6%共 5 組濃度梯度，分別按照 2.2.2 中溶解方法進(jìn)行溶解，待靜置過后，將所得紡絲液在濕法紡絲機(jī)上紡制纖維，設(shè)置相同的牽伸倍數(shù)，通過測(cè)試所得纖維的斷裂強(qiáng)度比較選出最佳濃度。2.3.2 牽伸工藝在濕法紡絲過程中，對(duì)纖維進(jìn)行牽伸才能使纖維中的大分子鏈沿著纖維主軸的

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3564309