喷丝速率对连续水浴静电纺纳米纤维包芯纱结构与性能的影响

为实现工艺参数对纳米纤维包芯纱的结构调控,采用连续水浴静电纺丝的方法,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维为芯纱,聚酰胺6(PA6)纳米纤维为包覆层,制备兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。对PET/PA6纳米纤维包芯纱的形态、晶体结构和力学性能进行分析与表征。结果表明：纳米纤维包芯纱具有良好的皮芯结构;PA6包覆层的纳米纤维直径为66～80 nm,其孔隙率随喷丝速率的提高而下降,结晶度在19%～24.15%范围内,且随喷丝速率的提高而减小;PA6纳米纤维包覆层的断裂强度和断裂伸长率随喷丝速率的增大而降低,其断裂强度降为常规PA6纤维的1/5;纳米纤维包芯纱保持了芯纱的强力与断裂伸长率等力学性能。     

基于水浴静电纺的芳纶/PA6纳米纤维包芯纱制备与表征

针对单一纳米纤维纱力学性能较差、进一步后加工困难、应用受限等问题,本文采用静电纺丝法在水浴表面收集纳米纤维,制备以芳纶1414(PPTA)长丝为芯层、聚酰胺6(PA6)纳米纤维为皮层的PPTA/PA6纳米纤维包芯纱,并分析了纳米纤维包芯纱和外层纳米纤维包覆层的结构与性能.结果表明:纳米纤维均匀地包覆在芯纱外层,纳米纤维...     

静电纺纳米纤维包芯纱的成形方法及其应用进展

常规的静电纺丝纳米纤维膜因具有超细直径、超高比表面积、超高孔隙率等优点而得到广泛应用,但一维膜结构纳米纤维集合体的力学性能不能满足纺织生产要求。据此提出在传统纱线表面包覆纳米纤维制备纳米纤维包芯纱,其兼具传统纱线的力学性能和纳米纤维的优良性能,可用于开发制备功能性纺织品。介绍了静电纺纳米纤维包芯纱的成形方法,包括机械集聚、水浴法加捻、气流辅助,分析了这些方法的原理及特点,为纳米纤维包芯纱的制备提供了理论基础。介绍了静电纺纳米纤维包芯纱在柔性传感器、能量储存、生物医疗领域的应用现状,对纳米纤维包芯纱的研究与应用具有借鉴意义。     

静电纺纳米纤维非织造布及其应用前景

静电纺丝是一种制备纳米纤维的有效方法,其直径可达5-500nm。文章对静电纺丝的发展过程、基本原理和研究现状进行综述,并介绍了静电纺丝过程的影响因素及其在生物医用上的应用前景。     

双锥面熔体微分静电纺中电场分布的有限元分析

为获得最佳的熔体微分静电纺丝结构参数,采用有限元分析软件ANSYS对多层锥面无针熔体微分静电纺丝中的电场分布进行模拟,分析了双锥面特征设计参数对纺丝尖端场强的影响,分别讨论了内圈直径和内圈伸出距离对内外圈纺丝尖端及纺丝路径场强分布的影响。ANSYS数值模拟结果表明:增加锥面层数会减弱最外圈纺丝尖端的电场强度;对于双锥面熔体纺丝装置,内锥面直径大小对纺丝尖端场强分布的影响不明显;当内锥面伸出距离增大时,内外圈纺丝尖端场强的差值先减小再增大;当内锥面直径为26 mm,内圈伸出距离为6 mm时,内外圈纺丝尖端电场强度分布最相似,能够保证内外锥面制备的纤维射流间距相同,实验结果和模拟结果一致。     

静电纺纳米纤维发展概述

静电纺丝技术具有结构、尺寸和形貌可控,以及操作便捷、可纺原材料广泛等优点,已经成为制备纳米纤维的重要方法。在静电纺丝技术的发展历程中,装置的创新和优化对于提升纳米纤维制备效率和质量发挥了重要作用。同时,静电纺丝技术的拓展应用领域也越来越广泛,包括生物医学、能源技术、环境保护等领域。基于静电纺丝技术的发展趋势是更高效、成本更低,同时也注重对纳米纤维材料性能的控制和优化,以满足不断增长的应用需求。未来静电纺丝技术有望在纳米材料制备和应用领域中发挥更加重要的作用。     

静电纺纳米纤维的性能及应用

随着科学技术的不断发展,纳米技术在纤维制造领域得到了广泛的应用,兼具不同功能性的纳米纤维应运而生,并因其诸多的优越性能在很多研究领域得到推广。本文通过研究静电纺纳米纤维的制备方法及性能分析,为进一步促进复合纳米材料的发展,并为其应用提供一定的理论依据。     

静电纺纳米纤维增强复合材料的研究进展

静电纺丝是制备纳米纤维的一种高效方法。介绍了静电纺CNT增强复合材料、静电纺纤维素纳米纤维增强复合材料、静电纺PA 6纳米纤维增强复合材料和静电纺PAN/PMMA纳米纤维增强复合材料的研究进展及其潜在的应用领域,并展望了静电纺纳米纤维增强复合材料的发展前景。     

静电纺取向排列纳米纤维纱的研究进展

随着纳米纤维在光电子器件、柔性传感器中的发展与应用,对纳米纤维的需求也日益增长,纳米纤维集合体的制备方法有多种,其中采用静电纺丝法制备定向纳米纤维集合体,是当前制备性能优良的纳米纤维的热门研究方向.针对当前静电纺纳米纤维的结构无序性、力学性能各向同性的问题,系统地介绍了采用静电纺制备定向纳米纤维束、纱线及纳米包覆纱的方...     

静电纺纳米纤维的工艺原理、应用及发展前景

静电纺丝是一种新技术,它可制备出直径为纳米级的丝,最小直径可至1nm.本文介绍了电纺丝制备原理、设备、影响纤维性能的主要工艺参数,综述了静电纺纳米纤维的应用及其发展前景.     

Manipulation of the electric field of electrospinning system to produce polyacrylonitrile nanofiber yarn

Electrospinning is a process that produces nanofiber through the action of an external electric field imposed on a polymer solution or melt. This paper introduces a new system capable of producing continuous uniaxially aligned PAN nanofiber yarn by manipulating the electric field. The manipulation was carried out by employing a negative charged bar in the electric field of conventional electrospinning system, leading to the formation of an electrostatic multipolar field. As a result, the main stream was redirected towards a rotating take up unit, collecting the twisted yarn consisting of uniaxially aligned nanofibers. The yarns were then treated in boiling water under tension and their mechanical properties were compared with those of the untreated ones.     

聚丙烯腈预氧化纤维涤纶包芯纱生产技术研究

利用环锭纺包芯纱装置纺聚丙烯腈预氧化纤维涤纶包芯纱,研究了芯纱预加张力、芯纱比例、捻系数对包爱比和成纱质量的影响。     

皮芯结构微纳米纤维复合纱线的制备及其性能

为探究纺丝液质量分数对皮芯结构微纳米纤维复合纱线结构与性能的影响,利用双针头水浴静电纺丝法连续制备了以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝为芯、外包聚酰胺6(PA6)的皮芯结构微纳米纤维复合纱线,通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能材料试验机对其形貌结构、热性能和力学性能等进行测试与表征。结果表明：不同PA6纺丝液质量分数制备的微纳米纤维复合纱线均具有良好的皮芯结构;当PA6纺丝液质量分数从10%提高到20%时,纳米纤维复合纱线的平均直径从(61.99±13.08) nm增加到(150.22±21.53) nm,结晶度由16.28%提高至20.63%;当PA6纺丝液质量分数为20%时复合纱线的结晶度达到了常规PA6纤维的结晶范围,增加纺丝液质量分数一定程度上可提高复合纱线的力学性能。     

喷气涡流纺金属丝包芯纱的制备及其结构与性能

为改善基于金属丝的织物导电线路的特性,采用了一种改进的喷气涡流纺纱方法,制备出面向织物导电线路的,以超细金属丝（直径50 μm）为芯丝的包芯纱,并对其结构与电学、力学性能进行了分析。所设计的喷气涡流纺纱装置可以250 m/min的纺纱速度实现对芯丝为超细金属丝的包芯纱的连续制备;制备的喷气涡流纺金属丝包芯纱结构从内到外依次为金属丝、平行无捻的芯纤维及包缠纤维;金属丝在包芯纱横截面中的位置分布以位于中心至距三分之一位置区间和距中心三分之一至三分之二位置区间类型为主;喷气涡流纺金属丝包芯纱的断裂强力比金属丝提高100%～200%,纤维的包缠形式与包缠量对包芯纱内部金属芯丝的电阻值变化率随伸长率的变化没有显著影响,表明喷气涡流纺金属丝包芯纱具有与原金属丝相接近的电学性能。     

辅助电极作用下双喷头静电纺丝电场及射流受力分析

 双喷头静电纺丝过程中,喷头间电场相互干扰,带有相同电荷的两条射流相互排斥,使得纺丝连续性下降且纤网分布不均匀。本文通过在两喷头处各装有相同形状的圆锥形辅助电极来降低电场间的干扰,实验表明,装有圆锥形辅助电极的双喷头静电纺丝射流连续性好,纤网分布均匀且纤维直径更细。最后通过Ansoft Maxwell 3D电磁场分析软件对静电纺丝电场进行建模仿真,并模拟射流受力,从而进一步阐明辅助电极屏蔽电场的作用。     

涤纶/聚酰胺6纳米纤维包覆纱的连续制备及其应用

为制备兼具力学性能和导电性能的氨敏传感器基体材料,采用一种水浴静电纺丝法连续制备涤纶工业丝为芯,聚酰胺6纳米纤维为皮层的纳米纤维包覆纱(NCY),并采用原位聚合法对其进行导电处理,制备表面负载聚吡咯的导电纳米纤维包覆纱(NCY/PPy),借助扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱仪对NCY和NCY/PPy进行表面形貌和化学结构分析,同时研究了NCY/PPy的导电性能、力学性能、氨敏性能。结果表明,NCY具有超高的比表面积;经导电处理后,负载的聚吡咯未堵塞纤维之间的空隙,纳米纤维包覆层仍保持多孔网状结构,当吡哜浓度为0.07 mol/L 时,NCY/PPy的电导率达7.19×10^-2 S/cm;高比表面积的纳米结构导电层,有利于提高气敏传感器对氨气的敏感性。     

Numerical simulation of heat and moisture transfer through bulky PAN nanofiber mats

In this study, the coupled heat and moisture transfer of polyacrylonitril nanofiber mats were investigated by theoretical and experimental methods. A mathematical model was used to describe and predict the coupled heat and moisture transfer of nanofiber mats. Based on the results obtained by scale analysis method, order of magnitude of heat transfer by radiation is negligible for nanofiber mats but heat transfer by convection is important. In this investigation, the coupled heat and moisture transfer including convection heat transfer was solved numerically by finite difference method. Comparison between numerical results and experimental data shows good agreement, which indicates the high accuracy of the numerical results.     

静电纺丝接收装置的大小对电场分布和纤维接收的影响

为了研究接收装置对电场分布和静电纺丝纤维直径及纤维毡的影响,设计三组大小不同的接收板,分别在单针头和单孔静电纺丝装置中进行对比实验,测量纤维直径和纤维毡厚度分布。采用Maxwell软件模拟单针头和单孔静电纺丝装置中电场的分布,模拟结果用于解释分析试验结果。试验和模拟结果说明用尺寸较小的接收板的静电纺丝装置得到的纤维直径较细,纤维在接收板上的分布也较均匀,这和尺寸小接收板的静电纺丝装置电场分布均匀的模拟结果相符。因此,尺寸小的接收板可以有效地改善静电纺丝纤维的接收。