静电纺丝参数对纳米纤维纱线力学性能的影响
2021-04-01严涛海时雅菁程佳茹
东华大学学报(自然科学版) 2021年1期
严涛海, 时雅菁, 程佳茹
(闽江学院 a.福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室; b.服装与艺术工程学院, 福建 福州 350121)
纤维以及纱线是几千年来传统纺织行业中的主要原材料,而现有的纺织加工技术只能加工直径最小为几微米的纤维[1]。静电纺丝技术可以制备直径范围从几纳米到几微米的纤维[2]。当纤维直径小到纳米级时,其断裂强力及耐磨性能相对较差,难以使用传统纺织加工技术进行生产。根据纺织服装、微电子器件和复合材料等领域的具体需求,如果要拓宽纳米级纤维的应用,就需要形成定向排列的纳米纤维束及其加捻后的纱线[3]。制备一定取向纳米纤维束有多种方法:一是利用辅助电极的方法,包括间隔导电板法收集装置收集取向纳米纤维[4],以及平行排列的圆碟收集装置将取向纳米纤维收集在双圆碟之间[5],这种方法简单有效,纤维取向度较高;二是利用相反电荷纤维的相互吸引方式,正负极纺丝喷头喷出带相反电荷的纤维,因其电荷吸引在空间某一位置形成纤维束,可以得到连续的取向纳米纤维[6],但是其纤维束较细;三是利用高速滚筒拉伸取向纳米纤维束的方法,可以得到连续的取向纳米纤维,但是取向度难以控制且易使拉伸纤维断裂[7-8];四是利用溶液收集纳米纤维的方法,经集束形成纤维束,这种纤维束中的纤维也具有取向性[9-10]。对纤维束的加捻一般采用机械或气流的方式。机械加捻方式的可控性强,且简单可靠,成纱质量好,也是大多数纳米纤维纱线所采用的加捻方法[11];……
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