異形微/納米纖維非織造材料的制備及3D成型技術
發(fā)布時間:2021-01-14 21:12
非織造材料是由纖維原料或聚合物擠出長絲直接加工集合而成的重要柔性、多孔紡織材料,具有孔隙率高、透氣性好、力學性能可控和易功能化等特點。因此,非織造材料在組織工程、個人衛(wèi)生、醫(yī)療保健、過濾、汽車、航空航天和軍事等領域得到了廣泛應用。異形微/納米纖維非織造材料的研發(fā)有望解決再生醫(yī)學等領域的重大難題。然而,相關制備及3D成型技術的還有待進一步探索。靜電紡絲是一種制備超細纖維和納米纖維的重要非織造技術。靜電紡纖維具有尺寸小、比表面積高等特點,因此,靜電紡非織造材料在過濾和組織工程等領域具有廣闊的應用前景。然而,靜電紡纖維通常為圓形截面、實心結構,如果能夠實現靜電紡絲異形微/納米纖維的可控制備,那么靜電紡非織造材料的應用性能將得到進一步提高。本課題首先以聚苯乙烯聚合物,THF/DMF雙溶劑系統為基礎,系統地研究了溶劑比例、溶液濃度、紡絲電壓和環(huán)境濕度等工藝參數對纖維次級結構的影響,實現了取向溝槽微/納米纖維次級結構(如纖維表面溝槽數、溝槽深度、纖維內部結構和溝槽纖維直徑等)的精細調控。研究表明,纖維表面可以從無溝槽調控到單溝槽或多溝槽,纖維的內部結構可以調控為多孔或無孔。更重要的是,還獲得了目前...
【文章來源】:東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:129 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
非織造材料的主要應用領域
第一章 緒論紡絲非織造技術紡絲非織造技術概述造工業(yè)常用纖維的線密度為 1.5-4 dtex,采用雙組份復合裂離法、海產的超細纖維線密度為 0.11-0.55 dtex[2],其中熔噴纖維的直徑可以達。靜電紡絲非織造技術制備的纖維直徑可從數微米調控至幾百到幾十維相比,靜電紡纖維的比表面積及應用性能得到了顯著提高[3, 4],因些年來得到了廣泛而深入的研究。以“electrospinning”為關鍵詞,在 s檢索有關靜電紡絲文獻發(fā)表情況可知,在過去的十幾年中,學者們在的文章數逐年增加,其中 2016 年與 2015 年的文章發(fā)表量相近,分3217篇(圖 1-2)。
[15]傳統的靜電紡絲技術通常采用注射器存儲液體,在連接注射器的金屬針頭處連接高壓,并引發(fā)射流實現靜電紡絲,俗稱有針紡(圖1-3A)[4]。有針紡具有操作簡單和設備成本低等特點,通常只需要高壓電源、配送泵、注射器和收集裝置即可實現靜電紡絲。然而,一個針頭通常只能連續(xù)產生一根纖維,因此產量較低。為了提高納米纖維的產量,科研人員研發(fā)了無針靜電紡絲技術(圖 1-3B)[14]和多針頭靜電紡絲技術(圖 1-4)[15]。其中,多針頭靜電紡絲技術是通過提高針頭數的方法
本文編號:2977557
【文章來源】:東華大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:129 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
非織造材料的主要應用領域
第一章 緒論紡絲非織造技術紡絲非織造技術概述造工業(yè)常用纖維的線密度為 1.5-4 dtex,采用雙組份復合裂離法、海產的超細纖維線密度為 0.11-0.55 dtex[2],其中熔噴纖維的直徑可以達。靜電紡絲非織造技術制備的纖維直徑可從數微米調控至幾百到幾十維相比,靜電紡纖維的比表面積及應用性能得到了顯著提高[3, 4],因些年來得到了廣泛而深入的研究。以“electrospinning”為關鍵詞,在 s檢索有關靜電紡絲文獻發(fā)表情況可知,在過去的十幾年中,學者們在的文章數逐年增加,其中 2016 年與 2015 年的文章發(fā)表量相近,分3217篇(圖 1-2)。
[15]傳統的靜電紡絲技術通常采用注射器存儲液體,在連接注射器的金屬針頭處連接高壓,并引發(fā)射流實現靜電紡絲,俗稱有針紡(圖1-3A)[4]。有針紡具有操作簡單和設備成本低等特點,通常只需要高壓電源、配送泵、注射器和收集裝置即可實現靜電紡絲。然而,一個針頭通常只能連續(xù)產生一根纖維,因此產量較低。為了提高納米纖維的產量,科研人員研發(fā)了無針靜電紡絲技術(圖 1-3B)[14]和多針頭靜電紡絲技術(圖 1-4)[15]。其中,多針頭靜電紡絲技術是通過提高針頭數的方法
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