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《扭曲螺旋結(jié)構(gòu)微納米纖維的制備研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、扭曲螺旋結(jié)構(gòu)微/幺.fl米纖維的制備研究摘要自然界中的大多數(shù)天然纖維例如羊毛,棉花,蛋白質(zhì)都具有扭曲/螺旋行為。他賦予了天然纖維強的柔韌性和大的空隙率。為了模仿天然纖維的這一優(yōu)良品質(zhì),人們開始刻意開發(fā)這種具有自卷曲結(jié)構(gòu)的人造纖維。早在20世紀(jì)60年代杜邦公司便首先開發(fā)了PP自卷曲纖維,數(shù)十年過去了自卷曲纖維也逐漸成為一種普及化商品在生活中廣為使用。然而,這種工業(yè)纖維并沒有達到納米級別。如今,隨著納米材料的市場前景越來越被看好,人們更需要直徑更加小,結(jié)構(gòu)更為精細的納米纖維。納米微螺旋纖維,由于其在化學(xué)感應(yīng)器件,光敏器件以及藥物緩釋系統(tǒng)中具有潛在的應(yīng)用前景,現(xiàn)在逐漸被越來越多的人重
2、視起來。然而,至今沒有一種合理的方法來制備這種扭曲/螺旋結(jié)構(gòu)的纖維。為了得到這種扭曲/螺旋結(jié)構(gòu)的纖維,我們開發(fā)了兩種紡絲方法,分別為并列型紡絲和雙噴頭紡絲,并通過這兩種方法成功制備了扭曲結(jié)構(gòu)的納米纖維。我們首先使用并列型紡絲裝置制備了規(guī)整的扭曲復(fù)合纖維,使用SEM對纖維形貌進行了考察,觀察發(fā)現(xiàn)纖維的平均直徑為800nm,并具有復(fù)合纖維一半一半的特殊結(jié)構(gòu)。我們同時對裝置的缺陷進行了深入分析,為解決這一缺陷在后續(xù)章節(jié)中我們開發(fā)了雙噴頭的紡絲裝置,實驗證明雙噴頭裝置在制備三維自卷曲纖維中具有良好的效果,并能有效解決紡絲中的溶膠現(xiàn)象和聚合物析出現(xiàn)象。關(guān)鍵詞:靜電紡絲;螺旋;自卷曲;納米
3、纖維;并列型;雙噴頭PreparationOfSelf-crimpedandHelicalStructureNanofibersAbstractSelf-crimpfibersbehaviororhelixactionexistswidelyinnaturalmaterialssuchaswool,cotton,andproteins.Itendowsnaturalfiberswithstrongflexibilityandhighporosity.Inordertoreproducetheexcellentcharactersofnaturalfibersinsyntheti
4、cmaterials,peoplebegantoimitatetheprocessinnaturefiberstofabricateself-crimpfibers.Intheearly1960s,DuPont(Wilmington,DE)synthesizedthefirstself-crimpyam(PP).Severaldecadespast,self-crimpyamshavebeenproducedvastlyinthefiberindustry.Nevertheless,theself-crimpofyamsproducedinindustryisnotatnano
5、scale.Nowadays,peopleareinneedofsmallerandmoresophisticatedmaterials,thedemandofnanomaterialsinthemarketislikelytobeimmense.Micro-andnanoscalehelicalstructureshavebeendrawinggreatattentionbecausetheyhavepotentialapplicationsinmanyareas,suchasstructuralorinductivecomponentsinmicroelectromecha
6、nicalsystemsdevices,drugdeliverysystems,andadvancedopticalcomponents.However,SOfar,thereisnogeneralmethodforgeneratinghelicalstructuresatmicro.ornanoscale.Inordertogetself-erimpedstructurenanofibers,weexploitedtwomethordstofabricatethesehelicalfibers.Oneisside-by-sideelectrospinning,theother
7、istwo—spinneretelectrospinning.Self-crimpednanofibersweresuccessfulobtainedbyournewapparatus.Inthefrstportion,uniformhelicalstructureswithmicroscalecoildiameterwereobtainedbyside—by-sideelectrospun,andtheexistenceofaside—by-sidebicomponentfiberonmo