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其他因素对影响的考察

【摘要】:在高速旋转纺丝过程中,除了纺丝溶液参数、电动机转速以及喷嘴参数等决定纳米纤维形态结构外,纳米纤维收集距离、收集方式、纺丝温度以及纺丝湿度同样对纳米纤维的质量产生影响。纺丝湿度对水溶性纺丝原料的影响最为明显,聚氧化乙烯纳米纤维水溶性较好,纺丝湿度过高会使得聚氧化乙烯纳米纤维溶解,从而导致纺丝失败。在实验室条件下,微小的环境温度变化并不会影响射流运动。

在高速旋转纺丝过程中,除了纺丝溶液参数、电动机转速以及喷嘴参数等决定纳米纤维形态结构外,纳米纤维收集距离、收集方式、纺丝温度以及纺丝湿度同样对纳米纤维的质量产生影响。其中纺丝温度与纺丝湿度属于外界环境对高速离心纺丝的影响,纺丝温度与纺丝湿度通过影响纺丝射流的凝固速率来间接影响纳米纤维的形态质量,若纺丝射流到达收集装置时仍未完全凝固纳米纤维将会相互黏结形成纳米纤维网,不利于单根纳米纤维的收集与制备。纺丝湿度对水溶性纺丝原料的影响最为明显,聚氧化乙烯纳米纤维水溶性较好,纺丝湿度过高会使得聚氧化乙烯纳米纤维溶解,从而导致纺丝失败。因此在进行高速离心纺丝制备纳米纤维时需要根据纺丝原料的物理特性调节纺丝温度与纺丝湿度,为优质纳米纤维的制备提供条件。

射流运动过程中的空气阻力对射流运动也存在一定的影响。在理论模型中本书忽略了空气阻力的影响,是基于假设小范围内的空气速度和射流运动的速度相同。暴露在气流中的射流会加快溶剂水的流失,使得纤维更快地凝固,减少纤维的拉伸时间,使得纤维直径过大。理论上来说电动机转得越快,射流速度越快溶剂流失越快,但是同时纤维拉伸速率也会变快,其中存在多种耦合因素,需要进一步的加强研究。另外空气阻力在一定程度上可以改变射流轨迹使射流沿着弧形轨迹前进。环境温度也有一定的影响,对于溶液离心纺丝来说,环境温度越高溶剂蒸发越快,射流纤维的拉伸运动受到阻碍,容易形成断裂的纤维。在实验室条件下,微小的环境温度变化并不会影响射流运动。