温度场和热处理对熔融电纺纤维物化性质的影响研究_纺织工程.doc

摘 要:本文以聚己内酯(PCL)为原料，使用实验室熔融静电纺丝设备，在不同工艺条件下制备了PCL超细纤维膜，并采用热处理方法对纤维膜进行处理，探究熔融静电纺中部分工艺参数(电场、气压、空间温度)对PCL纤维形貌、平均直径及其变异系数的影响规律与机理，及热处理对纤维形貌与结晶度的影响．实验利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同纺丝工艺下纤维的直径大小与表面形貌，及热处理前后纤维的表面形貌；利用 Auto CAD 及 Excel软件测量并分析了各工艺下纤维的平均直径及直径变异系数；利用示差扫描量热仪(DSC)对热处理前后的纤维膜进行了热学性能测试与分析．

结果表明，以一定比值改变纺丝电压和接收距离的大小，可纺制出平均直径与直径分布接近的纤维；一定范围内升高纺丝区域的空间温度，可减小纤维直径，适度升高空间温度可使纤维间粘结度提高，温度过高则样品不成纤维；纤维直径随所施加气压的增大而增大；熔融静电纺PCL超细纤维膜的结晶度随热处理的温度上升而逐渐增大，热处理温度接近PCL熔点时，纤维间的粘结度提高．

关键词：聚己内酯；熔融静电纺丝；纤维形貌；热处理

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1静电纺丝-1

1.1.1静电纺丝的原理和过程-1

1.1.2静电纺丝的分类-2

1.1.3静电纺丝的研究现状-2

1.2聚己内酯介绍-3

1.2.1聚己内酯的性质和应用-3

1.2.2聚己内酯超细纤维的制备方法-3

1.2.3静电纺丝法制备聚己内酯超细纤维的研究现状-4

1.3熔融静电纺丝法可调控参数介绍-5

1.3.1纺丝熔体参数-5

1.3.2工艺参数-5

1.3.3热处理-6

1.4本课题的研究内容及目的意义-6

1.4.1研究内容-6

1.4.2目的及意义-6

第2章 工艺参数对纤维直径的影响-7

2.1引言-7

2.2实验材料与设备-7

2.2.1实验材料-7

2.2.2实验设备-7

2.3实验方法-8

2.3.1实验设计-8

2.3.2熔融静电纺丝实验-8

2.4纤维表征及数据处理-8

2.4.1 SEM表征-8

2.4.2纤维平均直径的测量与变异系数计算-9

2.5结论与分析-9

2.5.1电场对纤维直径及微观形貌的影响-9

2.5.2空间温度场对纤维直径及微观形貌的影响-12

2.5.3气压对纤维直径及微观形貌的影响-13

2.6本章小结-14

第3章 热处理对纤维直径和形貌的影响-15

3.1引言-15

3.2纤维膜热处理-15

3.2.1热处理方法-15

3.2.2表征及数据处理-15

3.3结论与分析-15

3.3.1热处理对纤维形貌的影响-15

3.3.2热处理对纤维热学性能的影响-16

3.4小结-18

第4章 结论与展望-19

4.1结论-19

4.2不足之处及未来展望-19

4.2.1不足之处-19

4.2.2未来展望-20

参考文献-21

致  谢-23

附录：纤维直径测量数据-25