纳米纤维直径微小,由纳米纤维加工成的产品表现出很多特殊的性能,可以用于吸附、过滤、防护、生物工程等方面。纳米纤维的制备方法有静电纺丝、海岛形复合纺丝、催化挤出聚合、分子喷丝板纺丝等,静电纺丝是当前比较有发展前景的制备纳米纤维的方法。 本文主要研究实验参数对静电纺丝成纤的影响,以及纺丝过程中的非稳定性现象,同时研究了添加其它物质对于静电纺丝过程的影响、以及添加物对纳米纤维性能改变情况。目的是解决一些静电纺丝实际应用中的问题。 静电纺丝采用聚丙烯腈(PAN)/二甲基甲酰胺(DMF)体系进行。调节工艺参数,包括接收距离、聚合物溶液流量、喷头孔径、静电压、聚合物浓度等,逐一进行静电纺丝实验。分析了各个参数对纤维细度和形态等等方面的影响。纺得聚丙烯腈纤维网,其纤维直径在300纳米至2000纳米范围内波动。对聚合物经过静电纺丝后在结晶度以及基团方面的变化进行相关测试。 在静电纺丝试验过程中,聚合物溶液从喷嘴喷出,沿着电场力方向运动一段距离后,纤维运动方向,运动轨迹都出现随时间不停改变,表现为弯曲震荡、缠绕等非稳定现象。实验从宏观角度研究非稳定现象,通过测试纤维网在接收装置上的形状,间接推导出纤维摆动角度,从而在一定条件下推导出电压、接收距离对静电纺丝非稳定性的影响。结合现在静电纺丝在加工纳米纤维过程中出现的实际问题,溶液状静电纺丝产量一般只有每小时几克或十几克,静电纺丝的产业化需要提高产量,采用多喷头是静电纺丝发展的一个趋势。通过试验进一步研究双喷头时出现的非稳定现象。提出了解决非稳定问题的一些建议和分析方法,为以后