靜電紡絲技術(shù)是一種重要非織造技術(shù),常被用于改造微納纖維的次級(jí)結(jié)構(gòu)形態(tài)。為了盡可能地提升纖維的比表面積,將纖維的次級(jí)結(jié)構(gòu)改造為大孔結(jié)構(gòu)(孔直徑>50nm)最為理想。電紡大孔纖維的制備首先需得到多孔結(jié)構(gòu)的纖維,其次再提升纖維上的孔尺寸大小。非溶劑誘導(dǎo)相分離法(NIPS)被認(rèn)為是制備電紡多孔纖維最靈活的方法,本課題首先描述了非溶劑溶液(Nonsolvent Solution,簡稱NSS)制備多孔纖維時(shí)的過程機(jī)理圖,進(jìn)而結(jié)合NSS的三相圖提出了“揮發(fā)路徑”的新型概念,并在此基礎(chǔ)上做了理論創(chuàng)新,提出了增加多孔纖維孔尺寸的兩個(gè)原則:亞穩(wěn)態(tài)區(qū)面積最大化原則和相分離時(shí)間最大化原則,并研究了相關(guān)物理量(包括:NSS中溶劑與非溶劑的種類、比例、揮發(fā)性)對(duì)纖維次級(jí)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示,當(dāng)且僅當(dāng)溶劑和非溶劑均為低揮發(fā)性的試劑時(shí),纖維才能出現(xiàn)大孔結(jié)構(gòu),其成孔機(jī)理可以簡單概括為射流擁有較長的相分離時(shí)間。另外,形成大孔結(jié)構(gòu)的整個(gè)相分離過程可用本課題新提出的一種定性分析模型——“圓環(huán)嵌套模型”對(duì)其進(jìn)行描述,該模型有助于判斷某種特定的NSS是否容易紡出具備大孔次級(jí)結(jié)構(gòu)的電紡纖維。依據(jù)提升孔尺寸的相關(guān)原則,本課題研...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖1-1非織造材料普遍使用場景

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論-1-第1章緒論1.1非織造材料1.1.1非織造材料簡介工業(yè)的發(fā)展在各個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用，同時(shí)工業(yè)的發(fā)展離不開織物的應(yīng)用，然而傳統(tǒng)紡織品早已無法滿足生產(chǎn)效率和成本的要求，因此非織造材料作為一種新型紡織材料迅速普及開來[1]。與傳統(tǒng)的織物....

圖1-2A)Formhals設(shè)計(jì)的初代靜電紡裝置機(jī)理圖[9]；B)典型的靜電紡絲裝置[10]

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論-3-圖1-2A)Formhals設(shè)計(jì)的初代靜電紡裝置機(jī)理圖[9]；B)典型的靜電紡絲裝置[10]。在非織造材料的工業(yè)制造中，所使用的相關(guān)纖維材料線密度在1.4-6dtex之間，而相應(yīng)纖維直徑則不超過10微米，即用非織造技術(shù)所生產(chǎn)的纖維直徑僅為數(shù)微米....

圖1-3A)SCI論文發(fā)表數(shù)量與年份之間的關(guān)系（以“electrospinning”為關(guān)鍵詞，在Scopus數(shù)據(jù)庫中檢索結(jié)果，檢索日期2019-07-20）；B)靜電紡絲應(yīng)用領(lǐng)域分布

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論-3-圖1-2A)Formhals設(shè)計(jì)的初代靜電紡裝置機(jī)理圖[9]；B)典型的靜電紡絲裝置[10]。在非織造材料的工業(yè)制造中，所使用的相關(guān)纖維材料線密度在1.4-6dtex之間，而相應(yīng)纖維直徑則不超過10微米，即用非織造技術(shù)所生產(chǎn)的纖維直徑僅為數(shù)微米....

圖1-4典型的有針紡靜電紡絲設(shè)備

東華大學(xué)博士學(xué)位論文第1章緒論-5-1.2.2.2.3多針頭并列紡絲設(shè)備為了提高電紡纖維的生產(chǎn)率，多針頭并列紡絲設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。同種聚合物溶液可以連接到多個(gè)針頭進(jìn)行噴射（圖1-4D）來增加紡絲效率，由于它提供了大量的紡絲溶液，因此該種設(shè)備在紡絲時(shí)需要提供很高的電壓和流速，因此也帶來....

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