尼龍電紡纖維的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、目前化學(xué)纖維主要應(yīng)用于常規(guī)紡織品、工程織物和增強(qiáng)材料等。纖維材料的直徑范圍多為5-50μm。近年來(lái)，纖維的超細(xì)化足纖維材料科學(xué)的一個(gè)重要發(fā)展方向。靜電紡絲法可以制備出直徑為數(shù)十納米至1μm左右(一般為50～500nm)纖維。由電紡纖維形成的無(wú)紡布具有較高比表面積、表面多孔性和質(zhì)量輕等特性，在過(guò)濾器、組織工程支架、生物工程、臨床醫(yī)學(xué)、超敏傳感器等方面具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。
　　 尼龍6纖維斷裂強(qiáng)度高、耐沖擊性能好，且耐磨性能優(yōu)于其他

2、普通的合成纖維，是合成纖維的主要品種之一。采用靜電紡絲技術(shù)制備的尼龍6納米纖維無(wú)紡布，具有纖維直徑小、比表面積大、孔隙率高等特點(diǎn)，在吸附、防護(hù)、過(guò)濾、組織工程、復(fù)合材料基體等方面將具有良好的應(yīng)用前景。
　　 本論文主要研究尼龍6電紡纖維的制備及其應(yīng)用。首先探討了混合溶劑對(duì)尼龍6電紡纖維形貌的影響，在此基礎(chǔ)上，研究了紡絲溫度對(duì)電紡纖維的可紡性及其纖維形貌的影響。此外，探討了金屬鹽和尼龍6的相互作用及其對(duì)電紡纖維的影響，并確定二者的

3、相互作用機(jī)理。最后，制備了負(fù)載凹凸棒土粉體的尼龍6電紡纖維，研究其對(duì)重金屬離子Cd2+的吸附性能。
　　 本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.研究了混合溶劑和溫度對(duì)電紡尼龍6纖維形貌的影響。在尼龍6/甲酸/二氯甲烷溶液體系中，甲酸是尼龍6的良溶劑，而二氯甲烷是尼龍6的非溶劑。研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于甲酸溶劑，尼龍6可以更快速地溶解在甲酸/二氯甲烷混合溶劑中；而且二氯甲烷的引入改變了紡絲溶液的性質(zhì)如電導(dǎo)率、表面張力和溶液粘度。調(diào)

4、節(jié)混合溶劑中二氯甲烷和甲酸的組成，可控制尼龍6電紡纖維的可紡性以及形貌和尺寸。最后，研究了溫度的改變對(duì)尼龍6電紡纖維的可紡性以及形貌的影響。
　　 2.研究了氯化鈣與尼龍6的相互作用及其對(duì)尼龍6纖維性能的影響。首先研究CaCl2和尼龍6的相互作用，及對(duì)其結(jié)晶性能的影響。FTIR、DSC及XRD研究表明，尼龍6中加入CaCl2后，受兩者相互作用的影響，樣品的熔點(diǎn)、結(jié)晶溫度與結(jié)晶度均明顯下降，當(dāng)CaCl2含量增加至6％時(shí)，樣品轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

5、無(wú)定形態(tài)。在偏光顯微鏡下觀察樣品，發(fā)現(xiàn)隨CaCl2含量增加，其結(jié)晶性能確實(shí)發(fā)生了變化。其次探討了CaCl2的加入，對(duì)紡絲溶液的性質(zhì)(包括溶液的粘度、電導(dǎo)率和表面張力)和尼龍6電紡纖維的可紡性以及形貌的影響。最后，尼龍6和CaCl2經(jīng)熔融共混后，進(jìn)行熔融紡絲，測(cè)試尼龍6熔紡纖維機(jī)械性能，進(jìn)一步證明CaCl2和尼龍6分子的相互作用機(jī)理。
　　 3.在超聲振蕩條件下，將硅烷偶聯(lián)劑處理后凹凸棒土納米粉體顆粒附著在尼龍6電紡纖維的表面，制