扭曲螺旋结构微纳米纤维的制备研究

《扭曲螺旋结构微纳米纤维的制备研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、扭曲螺旋结构微／幺．fl米纤维的制备研究摘要自然界中的大多数天然纤维例如羊毛，棉花，蛋白质都具有扭曲／螺旋行为。他赋予了天然纤维强的柔韧性和大的空隙率。为了模仿天然纤维的这一优良品质，人们开始刻意开发这种具有自卷曲结构的人造纤维。早在20世纪60年代杜邦公司便首先开发了PP自卷曲纤维，数十年过去了自卷曲纤维也逐渐成为一种普及化商品在生活中广为使用。然而，这种工业纤维并没有达到纳米级别。如今，随着纳米材料的市场前景越来越被看好，人们更需要直径更加小，结构更为精细的纳米纤维。纳米微螺旋纤维，由于其在化学感应器件，光敏器件以及药物缓释系统中具有潜在的应用前景，现在逐渐被越来越多的人重

2、视起来。然而，至今没有一种合理的方法来制备这种扭曲／螺旋结构的纤维。为了得到这种扭曲／螺旋结构的纤维，我们开发了两种纺丝方法，分别为并列型纺丝和双喷头纺丝，并通过这两种方法成功制备了扭曲结构的纳米纤维。我们首先使用并列型纺丝装置制备了规整的扭曲复合纤维，使用SEM对纤维形貌进行了考察，观察发现纤维的平均直径为800nm，并具有复合纤维一半一半的特殊结构。我们同时对装置的缺陷进行了深入分析，为解决这一缺陷在后续章节中我们开发了双喷头的纺丝装置，实验证明双喷头装置在制备三维自卷曲纤维中具有良好的效果，并能有效解决纺丝中的溶胶现象和聚合物析出现象。关键词：静电纺丝；螺旋；自卷曲；纳米

3、纤维；并列型；双喷头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