發(fā)布時(shí)間：2020-05-19 14:31

【摘要】：靜電紡絲技術(shù)是目前普遍應(yīng)用于制備微納米纖維的技術(shù)之一,具有綠色環(huán)保,高效可控,可規(guī)模化生產(chǎn)等特點(diǎn)。另外,其制備的微納米纖維直徑可從幾納米到幾微米不等,通常具有比表面積大,高孔隙率,物理性能獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)。近來(lái),各國(guó)科研人員付出了大量的時(shí)間精力來(lái)研究改善靜電紡絲技術(shù),并探索開(kāi)發(fā)其在組織工程、生物醫(yī)藥、納米器件等領(lǐng)域新的應(yīng)用,推動(dòng)了靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展。目前,靜電紡絲技術(shù)主要分為溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲。熔體靜電紡絲技術(shù)制備微納米纖維可以很好地克服普遍存在于溶液靜電紡絲技術(shù)中的紡絲效率低,溶劑有毒且易揮發(fā)等缺點(diǎn)。相比溶液靜電紡絲大量的研究成果,熔體靜電紡絲技術(shù)的研究還需要更進(jìn)一步。傳統(tǒng)熔體靜電紡絲技術(shù)也有其固有的缺陷,比如針頭易堵塞,金屬針頭間易產(chǎn)生靜電干擾。為解決相關(guān)問(wèn)題,本文就提出了一種無(wú)針頭的氣泡熔體靜電紡絲技術(shù)。首先,我們重新設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置可以實(shí)現(xiàn)我們的熔體氣泡靜電紡絲。新裝置設(shè)計(jì)避免了靜電紡絲高壓系統(tǒng)和熔體加熱的高溫系統(tǒng)之間的電磁干擾。另外,我們添加了溫度控制和檢測(cè)系統(tǒng),可以更加方便快捷的調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件,做到實(shí)驗(yàn)溫度的精確控制。對(duì)于進(jìn)氣系統(tǒng)和收集系統(tǒng)我們都做了調(diào)整可以自由設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù),來(lái)滿(mǎn)足不同實(shí)驗(yàn)材料對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求。我們加入了高速攝像機(jī),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以隨時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的微小變化。我們對(duì)很多高聚物材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試,例如熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚乳酸(PLA)等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,有些材料是可以通過(guò)氣泡熔體靜電紡絲技術(shù)正常制備得到微納米纖維的,但并不是所有的材料都適合熔體氣泡靜電紡絲這種方式。之后我們對(duì)TPU微納米纖維和PLA微納米纖維做了進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)測(cè)試和分析。我們又設(shè)計(jì)了無(wú)針頭的聲波共振靜電紡絲技術(shù),同樣實(shí)現(xiàn)納米纖維的制備。利用共振原理設(shè)計(jì)的裝置不需要針頭,避免了針頭堵塞,增加了靜電紡絲纖維的產(chǎn)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn),我們用氣泡熔體電紡的方式獲得了不同材料的微納米纖維,實(shí)驗(yàn)條件方便可控,實(shí)驗(yàn)過(guò)程也比較流暢。我們覺(jué)得氣泡熔體電紡技術(shù)可以具有更廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)針頭的聲波共振紡絲技術(shù),在批量化生產(chǎn)納米纖維方面也是具有應(yīng)用潛力的新型靜電紡絲技術(shù)。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ340.1

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本文編號(hào)：2671031