聚乙烯醇静电纺丝工业化相关基础研究

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1、聚乙烯醇静电纺丝工业化相关基础研究摘要摘要静电纺丝法是制取超细纤维，特别是纳米纤维的重要方法。聚乙烯醇(PVA)有着稳定的物理和化学性质，良好的成纤性，电纺纤维有着广泛的应用前景。但是由于PVA种类繁多，电纺性也是千差万别。本论文分析比较了多种PVA的电纺性，发现高价金属离子的存在与高醇解度严重限制了PVA的电纺性。使用透析法、络合法和共溶剂法改善了PVA电纺性。通过对PVA溶液透析预处理后，去除了金属离子，电导率下降，表面张力随PVA浓度增大而减，J、，静电纺丝过程稳定。在PVA溶液中添加金属络合剂(EDTA、PVP)屏蔽了金属离子的影响作

2、用，处理后的溶液电纺丝性能明显改善，能够稳定的进行静电纺丝。选用3％稀乙酸作为高醇解度聚乙烯醇的溶剂，由于PVA大分子链质子化，加速高价金属离子从PvA大分子链上解离，醋酸根与解离的高价金属离子作用，稳定地降低了PVA与高价金属离子间交联作用，提高了电纺稳定性。通过增加电压提高单喷头流量、增加喷头数目提高总流量，以及通过PVA与可溶性淀粉、壳聚糖的共混静电纺丝而优化电纺膜物理化学性能。最终实现了从少数PvA原料到各种PVA原料、从单组分到多组分、从单喷头到多喷头的PVA静电复合纺丝技术，为PVA电纺技术工程化打下坚实的应用理论基础。本论文的特

3、色与创新之处在于：l、发现高价金属离子和高醇解度恶化了PVA的电纺性。2、运用透析、络合、共溶剂三种方法改善PVA的电纺性。3、实现从少数PVA原料到各种PVA原料、从单组分到多组分、从单喷头到多喷头的PVA静电复合纺丝技术，为PVA电纺技术工程化打下坚实的应用理论基础。关键词：聚乙烯醇，静电纺丝，金属离子，透析，络合，复合纺丝作者：许德涛指导教师：朱新生FundamentalresearchofindustrializationofP溺electrospinningAbstractElectrospinningisaveryimportan

4、tmethodtofabricatesuperfinefibers，especiallyfornanofibers．ThephysicalandchemicalstabilityofPVAwithitsexcellentmechanicalpropertyhaveledtoitsbroadlypracticalapplicationsinelectrospinning．But，theelectrospinnabilityofdifferentkindsofPVAismuchdifferent．Thisthesisanalyzedandcomp

5、aredtheelectrospinnabilityofseveralkindsofPVAsamples，andimprovedtheelectrospinnabilitybydialysis，complexationandcosolvent．EssentiallytheinteractionbetweenhighvalencemetalionsandhydroxylsinPVAchainswereeliminatedbythesethreetechniques．Theoutputofelectrospinningwasraisedbyinc

6、reasingvoltageandaddingthenumberofspinningnozzles．Thephysicalandchemicalpropertiesofnon—wovenmatscouldbeoptimizedviaconjugateelectrospinningandblendingelectrospinningofPVAwi吐1solublestarchandchitosan．AseriesofelectrospinningtechniquesforPVA，suchasconjugateelectrospinning，av

7、arietyofPVArawmaterials，blendingcomponents，multi·nozzleswererealized．ThisprovidedafirmtheoreticalfoundationforthePVAelectrospinningindustrialization．ⅡThefeatureandinnovationsalethefollowing：1．Thepresenceofimpurityhigh-valentmetalionsandhi【glldegreeofhydrolysisaggravatedinte

8、ractivelytheelectrospinnabilityofPVA．2．TheelectrospinnabilityofPVAwasimprovedbydia