柴油燃料在制备、运输与使用的过程中,常混进杂质与水分等,这些物质存在于柴油中,将会堵塞燃油机,并有可能使有精密偶件的燃油泵和喷油嘴等零部件出现故障,因此柴油中的杂质与水分必须被有效去除。本课题针对普通纤维膜对油/水处理存在的不足与缺陷,以2 wt%的PVA为核层纺丝液,8 wt%的PLA为壳层纺丝液,调节核/壳流速比、纺丝电压和接收距离,成功制备出多孔中空PLA纤维膜。与常规纤维膜相比,这种膜具有比表面积大、孔隙率高、吸附性和选择过滤性优异、质量轻、孔洞结构丰富且具有较好的孔道联通性等优点,可以用来进行高效、无二次污染的柴油微水分处理。首先,探究了纤维多孔结构和中空结构的形成机理,定量分析了纺丝工艺参数,包括核/壳流速比、电压和接收距离对纤维形态和中空占比率的影响,其中形态特征包括纤维直径、表面孔隙率、截面形态、截面孔隙率等。实验结果表明,纺丝工艺参数对纤维形态特征影响较小,而对中空占比率具有明显影响。当PVA/PLA流速比为0.3:0.9 mL/h、电压为19 kV和接收距离为6 cm时,PLA纤维的中空占比率最大,达到 76.32%。然后在PLA纤维的中空占比率最大条件下,以定量分析得到的表面小孔孔径、横截面、内直径、外直径、表面孔隙率和截面孔隙率结果为基础,建立了中空截面和藕状截面PLA纤维3D模型。最后,研究了多级结构PLA纤维的水、油接触角和吸水、吸油倍率,结果表明藕状结构PLA纤维为疏水亲油纤维,而空/藕和中空结构PLA纤维膜对水的润湿性变好,中空结构的吸水倍率近3倍于藕状结构,而藕状结构的吸油倍率好于多孔中空结构,可达到中空结构纤维膜的2.5倍。由于中空结构纤维膜吸油倍率低,分离效率又高达98.67%,因此更适合于柴油微水分处理。