一、纺丝条件对纤维成型的影响（论文文献综述）
蒋朝[1]（2019）在《中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究》文中提出中间相沥青基炭纤维具备高比模量、高热导率和电导率等优异性能,在高性能结构材料、高导热炭/炭复合材料和高端电子设备的热管理材料等方面均具有巨大的应用潜力。中间相沥青基炭纤维的优异性能来源于其内部沿纤维轴向高度取向的石墨微晶。该结构主要在熔融纺丝阶段受不同纺丝条件（温度、压力、喷丝孔结构等）的影响,由中间相沥青的向列型盘状液晶进行有序排列形成。后续热处理是对该微晶结构的进一步发展和完善。因此中间相沥青的熔融纺丝成为控制和优化炭纤维结构与性能的关键一环。本文针对中间相沥青的熔融纺丝及其涉及的中间相沥青流变特性展开研究,从中间相沥青的结构和流变表征入手,提出了可纺性能的评价方法,研究了纺丝条件对炭纤维结构与性能的影响规律,并对纺丝过程中的挤出胀大现象进行了系统表征和分析。此外,针对目前高导热复合材料的应用需求,制备了基于中间相沥青基炭纤维的高导热骨架材料,并探讨了其导热性能的影响因素。论文的主要研究工作如下:采用偏光显微分析、红外光谱分析、元素分析、族组分分析、固体核磁分析、飞行时间质谱分析、热重分析、毛细管流变和旋转流变性能分析对五种原料来源和合成方法各异的中间相沥青的物理化学性质进行了系统研究。结合试纺结果提出了中间相沥青的可纺性能评价方法:（1）中间相沥青需具有较好的热稳定性且毛细管流变仪挤出物表面光滑;（2）振荡流变测试中得到损耗因子tanδ>10且储能模量G′>40 Pa。而最佳纺丝区间,则受到不同沥青分子结构参数的影响。选取了喷丝孔入口倒角、温度、收丝速率以及压力四个纺丝影响因素,各因素选择三个水平,采用Taguchi正交试验法对中间相沥青（MP-4）进行熔融纺丝研究。对炭纤维的直径、截面形貌、取向度、拉伸模量和热导率进行了系统表征。结果表明:所获9组炭纤维的截面结构均为开裂放射型但开裂角度不同。温度升高、压力增大、入口倒角减小、收丝速率减小均可获得直径更大的炭纤维;四个因素中收丝速率对炭纤维直径的影响最显着;炭纤维直径越大其取向度越高,并发现喷丝孔入口倒角对炭纤维的取向度影响最大;取向度随着入口倒角的减小而增大,且取向度越高则炭纤维开裂角度越大、拉伸模量越高;经石墨化后,纤维的开裂角度进一步增大,且其热导率基本随纤维直径的增大而增大。采用配备有多种喷丝孔结构的氮压式纺丝机在纺丝条件下（无牵伸）对中间相沥青（MP-4）的挤出胀大特性进行了系统的研究。结果表明:中间相沥青熔体的挤出胀大比随剪切速率的增大而减小,随温度的升高而增大;当剪切速率足够大时,挤出胀大比基本保持在恒定值,且与喷丝孔的长径比和温度无关,但这一恒定值随着喷丝孔入口倒角的增大而减小;当使用零长喷丝孔时,挤出胀大比基本不受中间相沥青熔体的温度和挤出速率的影响;通过对中间相沥青挤出物和内含中间相沥青的喷丝孔剖面偏光显微结构的观察,发现喷丝孔入口倒角区域的收敛流动（拉伸作用）使中间相沥青熔体高度取向排列,毛细管流道内的剪切作用使中间相沥青熔体发生翻转产生波浪结构并保留在挤出物中。通过浆料成型法将中间相沥青基炭纤维与酚醛树脂复合,制备了体密度为0.090.39 g/cm3的高导热炭纤维碳粘骨架材料,并将石蜡浸渍到骨架材料中制得相变储能复合材料。研究表明该复合材料具有很好的形状稳定性及导热性能;骨架材料的各向异性使得其相变储能复合材料在水平方向和垂直方向的导热性能具有明显差异;相变储能复合材料在水平方向的导热系数是纯石蜡的18.257.6倍,垂直方向的导热系数是纯石蜡的3.75.5倍;当骨架材料体密度为0.39 g/cm3时制备的相变储能复合材料的水平方向导热系数为13.82 W/（m·K）,其吸热和放热时间分别为纯石蜡的1/4、1/6;经40次吸放热循环后,石蜡在相变储能复合材料中的质量分数仍为5670%,且趋于稳定。采用热压成型法将适度预氧化的沥青纤维（MP-4）制备出了一种低密度、高稳定性、高导热炭纤维自粘结骨架材料。通过对预氧化纤维的红外光谱分析、热重分析、氧元素分布表征以及自粘结骨架材料的显微结构研究表明,纤维的预氧化程度是制备高导热炭纤维自粘结骨架材料以及形成高效导热通道的关键因素。通过对炭纤维自粘结骨架材料显微结构观察及抗压强度测试结果表明炭纤维之间存在牢固的粘结力;将石蜡浸渍到自粘结骨架材料（石墨化样品）中制得相变储能复合材料。该复合材料中纤维的体积分数为20.7%,且复合材料的水平方向导热系数为36.49 W/（m·K）,是纯石蜡的152倍,是炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的2.6倍;基于导热模型计算得到自粘结骨架制备的相变储能复合材料的界面热阻比炭纤维碳粘骨架制备的相变储能复合材料低1个数量级。
王霞[2]（2019）在《静电纺丝制备聚丙烯腈/木质素碳纳米纤维的研究》文中提出木质素作为自然界中唯一含有苯环结构的可再生生物资源,储量丰富,含碳量高。目前木质素的应用主要集中在一些低值化的领域,比如燃料、水泥和陶瓷等行业。随着化石能源的日渐短缺,对木质素的高值化利用逐渐得到各研究学者的关注,其重要的一个应用是作为碳纤维的制备原料。碳纳米纤维不仅具有碳纤维优异的综合性能,同时也具有孔隙率高、比表面积大等优点,在过滤材料、吸附材料、储氢材料等领域都有着较好的应用。目前大多数碳纳米纤维是通过对聚丙烯腈（PAN）进行静电纺丝制备得到,静电纺丝也是唯一一种能连续制备纳米级纤维的纺丝工艺。本文以剑麻木质素及PAN为原料,设计优化了静电纺丝设备,并利用静电纺丝制备了聚丙烯腈/木质素复合纳米纤维,对聚丙烯腈/木质素复合纳米纤维进行预氧化及碳化处理,得到了聚丙烯腈/木质素复合基碳纳米纤维。主要研究内容及结果如下:1)采用高温碱煮法在最佳工艺条件:用碱量17%,硫化度20%,蒸煮温度160℃下从剑麻中提取了木质素并进行了改性处理,分析了木质素的结构性能及对木质素进行了静电纺丝试验。实验结果表明木质素的主要组成结构单元为紫丁香基型与愈创木基型结构单元,其热失重主要发生在200450℃,最大的失重温度为341℃,最终的残碳量可达到46%,且木质素较难独自进行静电纺丝。2)通过对静电纺丝原理的掌握,设计优化了静电纺丝装置,并对电场强度进行了模拟仿真;利用静电纺丝技术成型PAN,探讨了静电纺丝工艺参数对纤维形貌直径的影响,找到了能形成良好纤维形貌的纺丝条件:溶液浓度为8%14%,纺丝电压为9kV18kV,纺丝距离为12cm18cm,得到最小纤维直径的纺丝工艺条件为:溶液浓度为10%,纺丝电压为15kV,纺丝距离为16cm,纤维平均直径可达到237nm。3)通过静电纺丝技术制备了聚丙烯腈/木质素复合纳米纤维,探讨了木质素及其改性对聚丙烯腈/木质素复合纳米纤维的影响。实验结果表明,木质素的增加会增强溶液电导率,影响共混溶液可纺性,降低纤维平均直径,损失纤维形貌,削弱纤维热力学性能。而木质素经过改性后,聚丙烯腈/木质素复合纤维的形貌特征及热力学性能都得到一定程度提升,有利于木质素的利用,及高孔隙率和良好热力学性能碳纤维的制备。4)对聚丙烯腈纤维及改性前后的聚丙烯腈/木质素复合纤维原丝进行了预氧化及碳化处理,探讨了预氧化工艺条件对纤维的影响,利用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线衍射仪（XRD）等技术对预氧化纤维及碳化纤维的结构性能进行了表征。结果表明,在预氧化升温速度为10℃/min,最高温度为250℃的条件下可得到纤维形貌良好、纤维面积收缩率小、纤维氧化程度高,耐热性良好的预氧化纤维;木质素的加入及其改性可降低碳纳米纤维的纤维直径,但对碳化过程中无定形碳的形成没有较大影响,且形成了具有较好碳化程度及高强度低模量的碳纳米纤维,制备的碳纳米纤维也可进行下一步的利用。
唐海通[3]（2020）在《聚丙烯腈纤维微结构研究及其复合材料在锂电池中应用》文中研究指明碳纤维材料是近年来研究热门的一种新型高科技纤维材料,在人类的生产生活中发挥着越来越重要的作用。其凭借高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗蠕变等优异性能广泛应用于高精尖的航空航天、快速发展的交通运输、需求量大的建筑及复杂多样的文体用品等领域。随着碳纤维性能的多样化及其生产成本的降低,其应用的领域越来越广。虽然碳纤维的性能优异,但距其理论性能还相差甚远,许多学者进行了大量的科学研究都未取得显着成效,目前最好的碳纤维的实际拉伸性能仅为理论值的百分之五左右。材料的微结构决定其性能,因此对碳纤维生产过程中微结构的变化及其对性能影响的相关研究迫在眉睫。碳纤维的制备过程主要包括原丝纤维的制备、预氧化过程、低温碳化和高温碳化。已有研究表明原丝纤维的性能决定着碳纤维的性能,本论文从微结构入手对聚丙烯腈（PAN）纤维、预氧化纤维进行系统研究。检测PAN纤维纺丝过程中重要工艺节点得到的样品微结构变化,改进了微孔洞参量的定量分析方法,为探索PAN原丝纤维的性能机制开辟了新的途径。设计原位晶态结构检测设备,为纤维生产厂商控制产品质量和提升生产效率提供保障。以PAN纤维微结构研究成果为理论指导,通过产学研结合,优化PAN纤维的生产工艺并降低其成本,提升PAN纤维的性能。通过对预氧化纤维各阶段的微结构进行研究,探讨预氧化纤维晶态转变机制,研发纤维原位预氧化衍射附件并开展相关实验,模拟纤维预氧化过程及晶态结构变化。利用PAN原丝纤维的优异性能,通过复合金属氧化物的方法开发新型锂离子电池负极材料,系统的研究复合材料的电化学性能。主要取得了以下创新性研究成果:（1）利用X射线衍射（XRD）对纺丝过程中关键工艺节点的纤维样品进行表征,通过全谱拟合的方法分析PAN纤维纺丝过程中晶态结构的变化,建立PAN纤维广义结晶度、广义取向度的定量分析方法。结果表明,在湿法纺丝的工艺中,PAN纤维的结晶度从38.70%逐渐增加至74.34%,热致密化过程后PAN纤维的结构基本定型,伴随着牵伸力的增加PAN纤维的取向度有所提升,从59.12%逐渐增加至83.51%。可通过改变PAN纤维的纺丝条件来精确调控PAN纤维的结晶学参数。完成设计适用于生产线上的原位在线二维XRD检测装置,能够原位在线检测纤维广义结晶度、广义取向度和晶粒尺寸,该装置可及时反馈关键工艺节点的纤维晶态结构信息,为厂家监测纤维生产线的产品质量和研发高性能产品提供设备支持。（2）根据小角X射线散射（SAXS）原理,对PAN原丝纤维微孔洞参量的定量分析进行了改进。首次提出了拼接超小角X射线散射（USAXS）/SAXS数据分析PAN纤维内部各级尺寸微孔洞参量的方法,系统的探究了PAN纤维制备过程中各个关键工艺节点得到的纤维微孔洞结构变化规律,结果表明,微孔洞形成于双扩散过程,随着工艺的进行微孔洞的尺寸、绝对数量和孔隙率逐渐减少,其中热致密化工艺大幅度减少微孔洞缺陷,微孔洞的分形维数逐渐减小,表明微孔洞内表面趋于光滑。在此过程中,拉伸强度和模量逐渐增大,这说明PAN纤维的性能是越来越好的。利用扫描电子显微镜（SEM）对纺丝过程中关键工艺节点的纤维样品的形貌进行研究,纤维表面沟槽结构一直保留在PAN原丝纤维中,纤维直径从61.9μm减小至10.3μm。通过对生产工艺——微孔洞参量——拉伸强度的相关性进行系统地探讨,研究发现,通过优化纺丝工艺的方法能够减少PAN纤维的结构缺陷、提升PAN原丝纤维的质量和性能,也就是提升碳纤维的质量和性能,这为碳纤维企业降低生产成本和提升产品性能提供理论指导。（3）利用二维XRD对预氧化纤维各阶段样品的微结构进行研究,计算得到了样品的晶态结构参数,结果表明,180°C以下时预氧化进程很慢,预氧化反应开始于非晶区,然后逐渐向结晶区扩展;超过230°C时氧化、环化反应加剧;预氧化温度达240°C时能检测到类石墨相的结晶峰。SEM图像表明施加一定的牵伸力可有效防止预氧化纤维收缩,提升预氧化纤维的性能。成功研发了纤维原位预氧化衍射附件,可实现室温至300°C连续升温热处理,温度控制精度为±2°C;可施加015 kg牵伸力,该附件设计精巧、实用性强。应用该附件与二维XRD联机能够很好地模拟预氧化过程,通过单因素研究工艺条件对预氧化纤维结构的影响。结果表明,由于原位实验的预氧化时间较长,加速纤维晶态结构的转变;施加1.1倍的牵伸力可以提升预氧化纤维的力学性能。（4）基于PAN原丝纤维表面沟槽结构和内部存在的微孔洞结构,通过复合二氧化锡（SnO2）、单质镍（Ni）的方法制备了一种新型的、具有多级结构的锂离子电池负极材料（CNF/SnO2/Ni）,利用X射线光电子能谱（XPS）、场发射电子显微镜（FESEM）、场发射透射电子显微镜（FETEM）对复合材料的结构进行表征,结果表明,SnO2和Ni纳米粒子均匀地分布在碳纳米纤维（CNF）表面,通过对CNF/SnO2/Ni复合材料进行电化学性能测试,发现该材料与SnO2相比具有更优异的循环稳定性,可能是SnO2和Ni纳米粒子与CNF的复合可提供特定的骨架和缩短了锂离子（Li+）的传输路径,经过多次循环后能抑制SnO2晶格碎化,提升Li+电池的电化学性能,是一种有前景的Li+电池负极材料,扩展了PAN原丝纤维的应用领域。
邓玲利[4]（2019）在《含梯度结构高效蓬松复合空气滤材的制备及其性能研究》文中提出工业快速发展伴随着PM2.5空气污染日益严重,作为空气过滤的基本原材料——纤维材料的研究成为了该方向研究的热点。工业中高效过滤材料主要集中于驻极熔喷聚丙烯（PP）无纺布和纳米纤维膜。然而,驻极体过滤材料纤维表面的电荷会随着时间、环境而逐渐衰减或不稳定,纳米纤维又导致滤材过滤效率（Filtration Efficiency,FE）与阻力（Pressure Drop,ΔP）的平衡问题,因此,高效过滤材料的研究从静电吸附转向了基于纤维结构设计的研究。静电纺丝纳米纤维由于其大的比表面积、高孔隙率、结构设计灵活等优势而备受关注。本研究分别以聚乳酸（PLA）和聚偏氟乙烯（PVDF）体系采用静电纺丝技术制备纳米纤维功能过滤层,并从纤维结构上探究再生三维卷曲微米聚酯（R-PET）纤维网支撑层对过滤性能的影响规律,设计并获得了一种以高效低阻为特征的简单、新颖,具有微/纳米多级梯度结构的蓬松复合过滤材料静电纺纤维毡,并系统研究了材料选择、基材纤维卷曲结构、复合结构等对空气过滤性能的影响规律。分别研究纳米PLA（nano-PLA）纤维膜克重,R-PET纤维的弯曲结构对R-PET/nano-PLA复合纤维毡过滤性能和容尘量的影响,结果表明:含有Z形卷曲结构的R/Z-PET/nano-PLA滤材过滤性能最好,拥有99.992%的FE,201.11Pa的ΔP和0.047Pa-1的品质因子（Quality Factor,QF）。R/Z-PET/nano-PLA毡的ΔP增长速率最慢。当Z形纤维的定位角沿气流方向45°时,折叠角为90°的R/Z-PET纤维有利于降低高FE时滤材的ΔP。以R/Z-PET纤维网为基材,首次利用静电纺丝技术制备了包覆2-甲基咪唑锌盐（ZIF-8）纳米颗粒的超细（Ultrafine,UF）ZIF-8/PVDF复合纤维过滤材料（R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF）,系统研究了纺丝液浓度对PVDF纤维形貌的影响、UF-ZIF-8/PVDF复合膜的表面润湿性、结构和不同UF-ZIF-8/PVDF纤维膜克重及R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF膜层数的R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合毡的过滤性能。研究发现:ZIF-8纳米颗粒可明显降低UF-ZIF-8/PVDF复合纤维的直径(dmin=83±11nm)。在最佳纺丝条件下,随着UF-ZIF-8/PVDF纤维膜克重或R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF膜层数的增加,纤维毡的FE与ΔP均增大。通过优化层数,当复合膜层数为2层时,复合纤维毡的最佳过滤性能为FE为99.510%,ΔP为73.8Pa。具有微米尺度,优化简单弯曲结构的PET纤维与纳米纤维功能过滤层的结合,可为大规模生产无需驻极后处理的高效空气过滤材料提供新的有效途径。
孙光武[5]（2017）在《熔喷纤网形态及均匀性的预测研究》文中认为熔喷纤网的形态及其均匀性直接影响最终产品的质量和性能,也是衡量熔喷设备技术水平的一个重要标志。纤网均匀性越高,产品的外观质量越好,纵、横向机械性能越均匀,性能越好,产品的质量和档次自然就越高。对熔喷纤网形态及其均匀性的预测可以揭示熔喷非织造纤网成型机理,有助于熔喷工艺条件的调整,优化产品质量,并对实际生产具有一定的指导意义。本文的主要研究工作包括如下四个方面:（1）对熔喷气流场（包括模头附近的熔喷牵伸气流场和成网帘附近的熔喷接收气流场）的速度和温度分布进行了数值模拟与实验研究。（2）对现有熔喷纤维三维拉伸模型进行了改进,预测纤维的直径、温度、速度、结晶等物理参数以及纤维在气流场中的运动路径。（3）基于改进的熔喷纤维三维拉伸模型,模拟纤网的成型过程,并根据模拟的纤网形态,分析了纤网的克重分布及均匀性。（4）模拟并实验验证了不同熔喷工艺条件对纤网均匀性的影响及其显着性。全文共分六章:第1章对国内外与本文研究领域相关的理论研究和实验方面的文献进行了综述,主要涉及到熔喷牵伸气流场,熔喷纤维拉伸模型以及熔喷纤网结构。并阐明了本文的研究意义、研究目的,以及相关创新点。第2章模拟了包括模头附近的牵伸气流场和成网帘附近的接收气流场的整个狭槽形熔喷气流场的速度和温度分布。采用热线风速仪对模拟结果进行实验验证,并根据实验和模拟结果,结合成网帘结构对熔喷气流场的速度和温度分布进行了深入分析。研究发现,模头附近的熔喷牵伸气流场的速度和温度随x增大（即cd方向偏离模头区域）而出现剧烈下降,随后下降程度逐渐缓和。流场的速度和温度随z的增大（垂直距离远离模头区域）而近似线性下降。由于网下吸风的加速效应和成网帘铁网结构的阻挡共同作用,成网帘内部的接收气流场气流速度随着垂直距离z的增大而波动起伏不定。流场温度则随着z的增大而逐渐下降至近室温。在成网帘表面,接收气流场的速度和温度在成网帘上喷丝孔的对应位置处为最大,随着x的增大,接收气流场的速度和温度逐渐下降。第3章主要着重讨论了熔喷纤维三维拉伸模型的改进:采用giesekus本构方程描述纤维的流变行为;采用了动态结晶动力学模型描述熔体变化成纤过程中结晶度的变化;在能量方程中,考虑了纤维的结晶热和热辐射效应。以上一章模拟获得的熔喷牵伸气流场速度和温度分布为基础,预测了纤维的温度、速度、结晶等物理量以及纤维在气流场中的三维运动路径,为下一章纤网的成型预测和均匀性分析奠定了基础。改进后的模型预测了纤维自喷丝孔喷出后结晶度的变化,预测结果表明,纤维结晶度在距离喷丝孔约cm50范围内急剧上升,待纤维运动出该区域后,纤维结晶度也停止变化。模型还预测了纤维的温度变化,结果显示,纤维在刚喷出喷丝孔时由于周遭气流温度大于纤维温度导致纤维温度上升,随后由于气流温度衰减,纤维温度超过气流温度导致纤维热量向周遭气流扩散,随着距离喷丝孔越来越远,纤维温度逐渐下降至室温。由于考虑了热辐射效应,改进后的模型与实验值吻合得更好。在模型对纤维速度的预测方面,刚挤出喷丝孔时,纤维的速度慢于气流速度,受到气流的加速作用,由于气流速度的衰减,这种加速效果逐渐微弱,当纤维速度达到一个峰值后,纤维速度逐渐开始下降。在纤维直径预测方面,预测结果显示,纤维直径在距离喷丝孔较近区域出现剧烈下降,随后随着纤维远离喷丝孔而逐渐缓慢下降至约10微米左右,这与已有文献的观察相一致。第4章提出了纤网形态和克重均匀性的预测方法。采用图像处理技术计算了不同接收距离下接收的纤网的二维正态分布参数（包括方差和相关系数）,并将参数与接收距离进行线性拟合,以获得在喷丝孔附近1mm处的纤网二维正态分布参数。根据该参数,采用蒙特卡洛抽样方法生成了纤维初始扰动的振幅。最终,根据生成的扰动振幅结合第3章三维拉伸模型与第2章计算的接收气流场,模拟了单孔和多孔熔喷纤网的成型过程,并对模拟的纤网进行了克重分布计算和均匀性分析。模拟结果与实验结果具有高度的一致性。由研究结果可知,不论是单孔还是多孔纤网,相较于cd方向,md方向的均匀性更好。本章的研究内容揭示了熔喷非织造纤网成型过程机理,并对实际生产具有一定的指导意义。第5章预测了在不同工艺条件下接收的纤网的均匀性,分析了诸如牵伸气流场压强、牵伸气流场温度、聚合物体积流率、接收距离、网下吸风速度、铺网速度等工艺条件对纤网均匀性的影响及其显着性,并进行了实验验证。研究表明,随着接收距离的增大,纤网的均匀性逐渐变差。随着气流温度的增大,纤网的均匀性呈现出先改善后恶化的趋势,在310℃时的纤网均匀性最好。当牵伸气流压强或铺网速度逐渐增大时,纤网的均匀性逐渐得到改善。当聚合物体积流率逐渐增大时,纤网的均匀性逐渐恶化。当网下吸风速度逐渐增大时,当铺网速度逐渐增大时,纤网CD和MD方向的均匀性得到了一定改善。纤网的均匀性虽逐渐得到改善,但是其改善效果逐渐微弱。此外,本章还研究了这六种工艺条件对纤网均匀性影响的显着性,发现接收距离和牵伸流场（包括温度和压强）对纤网均匀性的影响是极显着的,聚合物体积流率和网下吸风速度则对纤网均匀性影响显着,铺网速度对纤网均匀性的影响则较为微弱。第6章是全文的结论与展望。主要阐述了本文的主要研究成果,本文研究工作的不足以及所涉及的相关领域的进一步研究方向。
梁艺乐[6]（2010）在《聚丙烯腈原丝凝固成形与形貌结构研究》文中研究说明碳纤维具有一系列优异性能,已被广泛应用于各个领域,聚丙烯腈（PAN）基碳纤维由于具有多种优势从而迅速成为当今碳纤维工业生产中的重要品种之一。但是我国PAN基碳纤维质量与国外差距巨大,主要是因为PAN原丝质量不过关。众所周知,高性能原丝是制备高质量碳纤维的前提,而原丝的性能除了取决于原丝的化学结构、结晶（蕴晶）和大分子取向结构外,还取决于纤维的形貌结构。在纤维成型过程中,尽管其微观组织结构不断演变和转化,但所出现的形貌结构的缺陷很可能一直遗传到碳纤维中,所以在纺丝过程中要尽量避免形貌结构缺陷的引入,这样才能制备理想的优质原丝。因此,只有清楚地阐明湿法、干湿法纺丝过程中PAN原丝凝固过程对形貌结构的形成和演变机理及其对性能的影响,才能更好地预测纤维的结构与性能,并为深入研究提供更大的空间。本论文主要分为两大部分,第一部分采用梯级凝固成型的方法研究了PAN原丝成型过程中的热力学途径和原丝形貌结构的形成,深入阐明了纺丝凝固条件控制与截面形貌、皮芯结构的特点及其对原丝物理机械性能的关系,探讨了PAN-DMSO-H2O体系中湿法、干湿法热力学成型路径对PAN原丝结构与性能的影响;第二部分通过研究纺丝成型条件及后续工艺对原丝微孔的影响,阐述了原丝孔隙形成的机理,并进一步解释了后续工艺对原丝内开放和闭合孔隙演变的影响。通常从纤维结构就能推断纤维的物理性能,并确定由不同纺丝工艺条件引起的纤维性能差异。第二章和第三章分别采用湿法、干湿法进行纺丝,通过调节纺丝凝固条件控制相分离途径,得到了不同条件下成型的原丝。用组分测定的方法分析了其成型热力学路径,同时分析了PAN原丝的截面形貌、皮芯结构的特点及其对物理机械性能的影响,用相图分析的方法证明,梯级凝固成型路线是较优的热力学路线。在第四章采用实验方法研究了梯级凝固成型后的原丝中孔隙的形成和演变。研究表明原丝的孔隙主要形成在凝固成型的阶段,在经过牵伸、干燥致密化、蒸汽拉伸等阶段后,原丝的孔隙呈现减小的趋势,原丝内闭孔和开孔分别在拉伸和干燥致密化后大量闭合和消失。本论文深入研究了PAN纤维成型过程中梯级凝固成型的机理,以及纺丝工艺条件对PAN原丝形貌结构及性能的影响,全面深入的了解了不同体系的湿法、干湿法纺丝工艺条件、成形机理、结构、性能以及它们之间的必然联系,为优质碳纤维原丝的工业化制备奠定了重要的基础。
周骥[7]（2010）在《聚合物共混和枝化反应以及挤出成型过程计算机模拟研究》文中指出聚合物（反应）加工包括原料输送、熔融、共混、化学反应（与加工成型融为一体）、解吸与脱挥、成型等环节,原料经历（反应）加工过程最终获得具有一定内部结构与外形的制品。而在聚合物（反应）加工过程中,物理共混、化学反应共混以及成型过程又是决定制品性能的关键环节。由于实验研究手段的局限性,对这些环节开展计算机模拟辅助研究有利于深入理解聚合物（反应）加工过程和揭示加工对材料结构乃至性能影响的本质问题。本文主要采用计算机模拟技术,研究了聚合物材料在密炼机中的三种输运过程:不相容双组分聚合物共混、均相聚合物反应共混、单一聚合物混合和三种重要的挤出成型工艺（纺丝、吹塑、共挤出）中聚合物熔体的流动行为。重点深入到聚合物复杂体系复杂流场中的输运过程,研究了实际加工条件下聚合物化学反应动力学机理、复杂多相体系输运规律,建立了在复杂化学与物理条件下聚合物反应加工过程的理论模型和模拟方法,分析并总结了挤出工艺参数对生产过程与制品性能的影响规律。关于不相容聚合物共混体系的模拟研究,前人主要集中在简单、均一流场下“微观局部”尺度上的共混研究,缺乏对于时空不均匀的动力学过程的研究,与实际加工过程偏离很远;本文对实际加工流场下的聚合物不相容共混体系开展模拟研究,兼顾分散与分布混合作用,考察混合进程、明确共混机理、总结了影响混合效果的因素。通过材料在转矩流变仪中的共混实验直接计算被混物料的粘度是科技工作者的强烈愿望,本文提出了一种较传统方法更准确的预测方法——通过模拟物料在转矩流变仪内的三维混合过程反向预测材料粘度。另一方面,在聚合物加工过程涉及化学反应的时候,缠结大分子化学反应机理和反应动力学往往有着区别于传统小分子反应的特点和规律,即外加流场作用会影响反应历程与动力学过程。前人对流场作用下的大分子反应动力学研究也主要局限在简单、均一流场条件（如旋转流变仪）下,且始终未获得流场对大分子反应动力学的定量影响关系。另外,实际聚合物反应加工过程中复杂体系复杂流场的特点也大大限制了聚合物反应加工模拟工作的开展。已有的模拟工作往往只限于稳态、简单流场,未考虑空间不均匀性,未引入长链聚合物的流变动力学行为的影响。本文研究了实际加工流场下的大分子反应动力学过程,确定了流场影响大分子反应动力力学常数的定量关系,建立了系统的聚合物反应加工理论模型,并开展了实际加工流场中聚合物反应加工过程的计算机模拟研究。熔融纺丝、中空吹塑和多层共挤出是聚合物挤出成型过程的三种重要工艺。关于异型纤维熔融纺制的实验与模拟研究表明:表面张力对异型纤维的形状改变具有重要影响。但在纺丝工艺中,纤维的表面张力是“动态”值而非“静态”值,目前还缺乏实验手段可以测定“动态”条件下的表面张力。确定纤维表面张力对研究非平衡态下的材料流变行为以及为熔融纺丝模拟工作提供理论依据都具有重要意义;本文采用计算机模拟的方法反向预测了纤维拉伸过程中的表面张力,并从模拟的角度建立了一套可制备最佳异型截面形状纤维的方法。另外,还对纺丝熔体在纺丝组件内的流动状态进行了模拟分析,以获得均匀直径纤维束为目标设计了最佳喷丝孔排布方式。建立了塑料瓶拉伸-吹塑连续成型过程的计算机模拟方法,并提出了一种利用计算机模拟技术辅助开发用于测定材料拉伸流变特性简便仪器的方法。以前关于复合薄膜多层共挤过程的模拟主要侧重于理论研究,很少涉及工艺参数对薄膜制品性能的影响;本文从工艺角度出发考察了影响薄膜性能的因素,并建立了加工条件变化导致制品性能改变的定量关系。本论文主要研究内容及结论如下:（1）采用有限体积法对密炼机中两种不相容聚合物体系——高密度聚乙烯/聚苯乙烯的共混过程进行了模拟研究,预测了密炼机内流场参数的分布与变化,揭示了聚乙烯/聚苯乙烯的混合机理与规律。将该模拟方法应用到一般的两相不相容共混体系,分析了两相粘度比、相界面和流场强度对混合进程的影响。提出了一种计算机模拟辅助技术仅通过转矩流变仪数据评估材料粘度特性的更准确方法,高密度聚乙烯和聚苯乙烯的共混实验证明了该方法的可靠性,编写了一个可反复调用有限元算法（模拟物料在密炼机中共混过程并计算扭矩）的程序用于反向预测材料粘度。（2）运用“流变动力学”方法,研究了实际加工流场下过氧化二异丙苯引发聚乙烯熔融枝化反应的动力学过程。基于枝化反应动力学和扭矩对体系粘度的依赖关系,定义了一个全新的反应转化率,该转化率较传统“流变学转化率”更准确。通过化学动力学模拟和密炼机型腔流场分析,首次通过实验确定了外加流场对大分子反应动力学影响的定量关系,并发现该结论与Fredrickson等人的理论表现出相似的预测趋势,证明Fredrickson等人理论模型有一定合理性。温度、分子扩散与宏观对流对反应动力学的影响被同时考虑,建立了实际聚合物反应加工过程的两维瞬态模拟方法。（3）对两类拉伸主导的成型工艺（熔融纺丝和中空吹塑）和多层共挤出工艺进行了模拟研究。首先,选取异型纤维作为研究对象,采用两维与三维计算机模拟联用的方法模拟温度和截面形状随纺丝线的演变,模拟中考虑温度对纤维表面张力的影响并引入表面张力系数,通过“反推法”——调节表面张力系数使得计算纤维截面形状接近实测纤维截面确定了不同纺丝条件下的纤维表面张力,研究表明纤维表面张力与纤维拉伸比有关。建立了通过虚拟“正交试验设计”评价异型纤维最佳纺丝工艺的方法,并发现异型纤维形状对纺丝变量的敏感程度顺序（由高到低）为:纺丝温度、拉伸速度、喂料量、冷却条件。从模拟角度考察了多孔材料对熔体在纺丝组件内的整流、均化作用,并设计了喷丝孔的最佳排布方式。其次,建立了塑料瓶拉伸-吹塑连续过程的计算机模拟方法,实验表明该模拟方法能较好地预测成型瓶子的厚度变化。基于“球泡”自由吹胀过程的动力学分析,提出了一种可简便评估材料双轴拉伸流变特性的方法,该方法表明:在吹气压力一定且忽略界面张力前提下,材料的拉伸流变特性仅与“球泡”吹胀时半径变化有关。最后,针对多层复合薄膜生产中关心的薄膜厚度均匀性问题,建立了单层材料在平行流道内以及聚合物七层共挤过程的有限元模拟方法,考察了单层材料在平行流道内分配后的流量不平衡现象以及多层材料复合时的流量不平衡叠加效应,定量分析了各层材料流量波动对共挤薄膜厚度的影响。本论文主要创新点归纳如下:1、考虑聚合物实际加工时加工流场随空间位置与时间改变的特点,对发生在密炼机中的不相容聚合物体系（聚乙烯/聚苯乙烯）的共混过程进行了模拟研究,克服了以往仅考察简单流动、均一流场和局限在“微观局部”尺度研究上的不足,实验结果表明该模拟方法有效可靠,有望从理论上指导共混材料的制备以及为混合器流场的设计提供有价值的理论依据。2、运用“流变动力学”方法,首次从实验角度测定了流场影响聚合物反应动力学的定量关系——流场强度与聚合物反应动力学常数间存在标度关系,同时为评价Fredrickson等人的理论提供强有力依据,该研究结果对于优化实际聚合物反应加工过程具有重要指导意义。定义了一个全新的反应转化率,该转化率较传统“流变学转化率”更接近“化学转化率”。建立了实际聚合物反应加工过程的两维“瞬态”模拟方法,温度、分子扩散与宏观对流对反应动力学的影响被同时考虑,实现了对由流场、反应、传质过程组成的复杂流变耦合系统的成功求解。该模拟方法能够更准确地描述实际聚合物反应加工过程,对深入理解聚合物反应加工、优化加工设备与工艺条件具有重要意义。3、考虑温度对异型纤维表面张力的影响,分别运用两维和三维模拟技术计算纤维沿纺程的温度变化和截面变形,采用“逆推法”（比较模拟的纤维截面与实验截面）成功预测了纤维表面张力,研究发现:除温度外,表面张力还与纤维的拉伸条件有关,且温度与拉伸条件对表面张力的作用可以分离。本文提出的两维与三维模拟方法联用、“逆推法”预测纤维表面张力和正交试验设计最佳纺丝工艺条件的一整套方法可被有效地应用于异型纤维成型过程的工艺优化。
杨革生[8]（2009）在《Lyocell竹纤维素纤维的制备及结构与性能的研究》文中认为Lyocell纤维生产工艺是将纤维素直接溶解在N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）的水溶液中,并通过特殊的干湿法纺丝制备再生纤维素纤维的绿色工艺。该工艺具有生产流程简单、先进环保、产品性能好等特点,可望逐渐取代污染严重的传统纤维素纤维生产工艺即粘胶工艺。迄今为止,Lyocell纤维的生产主要以木浆粕为原料,由于木材受到土地资源、生长周期等因素的影响,远远不能满足Lyocell纤维生产的需求。而我国是世界产竹大国,竹子分布十分广泛,成材迅速,2-3年即可实现连续砍伐使用,符合可持续发展的要求,再加之竹子的主要成分也是纤维素,若能用竹子作为原料生产Lyocell纤维素纤维,不仅提供了一种较为廉价的原料,还为竹子的利用开辟了一条新的途径。此外,以竹子为原料生产的竹纤维素纤维除具有普通纤维素纤维的优点外,还可能被赋予竹子本身所具有的凉爽、顺滑、清香、抑菌以及负离子效应等特性。目前国内外主要采用粘胶工艺制备再生竹纤维素纤维,而有关以竹纤维素浆粕为原料,采用Lyocell工艺纺制竹纤维素纤维,至今尚无文献报道,因此,本论文将对这一领域进行探索性的研究。本论文首先采用铜氨粘度法、凝胶渗透色谱法（GPC）法及FTIR法等手段对几种竹浆粕的聚合度、相对分子质量分布、α-纤维素含量及其主要化学组分进行了分析,并与木浆粕进行了对比。结果表明:竹浆粕与木浆粕主要成分都为纤维素,但竹浆粕中含有较多的木质素以及少量的木浆粕中没有的物质。造纸级竹浆粕与纤维级竹浆粕相比,其聚合度较大,相对分子质量分布较宽,半纤维素含量较高。对这二种竹浆粕在NMMO·H2O溶剂体系中的溶解研究进一步表明,纤维级竹浆粕的溶解性能较好,相比之下,造纸级竹浆粕溶解较困难,因此,这类竹浆粕不宜直接作为纺丝用原料。本论文还采用哈克控制应力流变仪对不同聚合度的竹纤维素/NMMO·H2O溶液的动态及稳态流变性能进行了研究。结果发现,动态流变方法可以预测竹纤维素的相对分子质量及其分布;随着竹纤维素平均聚合度的增大,竹纤维素/NMMO·H2O溶液的流动曲线上移,出现切力变稀的临界剪切速率向低值方向移动,溶液的非牛顿指数n下降,粘流活化能Eη、结构粘度指数Δη和零切粘度η0增加;经一定条件碱处理的竹纤维素/NMMO·H2O溶液的流变性能受竹纤维素原料的聚合度、α-纤维素含量（或半纤维素含量）及杂质含量等因素的影响。在上述研究基础上,本论文选择出了合适的纤维级竹纤维素浆粕,采用Lyocell工艺纺制出了Lyocell竹纤维素纤维,并探讨了纺丝工艺对Lyocell竹纤维素纤维结构与性能的影响,结果发现:随着纺丝原液浓度的适当增加,纤维的力学性能改善;喷头拉伸比的提高,有利于Lyocell竹纤维素纤维的结晶度及取向度增加,相应地纤维的初始模量和断裂强度增大,而纤度和断裂伸长率下降;在固定喷丝拉伸比的情况下,随着纺丝速度的升高,Lyocell竹纤维素纤维的晶区取向基本不变、非晶区取向及结晶度增加,强度和初始模量增大、断裂伸长减小,而纤度几乎没有变化;随着凝固浴温度的上升,所得Lyocell竹纤维素纤维的结晶度、晶区取向度和初始模量上升,而纤维非晶区取向度、总取向度和强度则略有下降。另外,气隙长度对所制得的Lyocell竹纤维素纤维的力学性能也有一定的影响,在本论文研究范围内,较合适的气隙长度为5cm。与此同时,为了降低Lyocell竹纤维素纤维的制造成本,本论文还采用60Coγ射线对聚合度较高的造纸级竹浆粕进行辐照处理,以期获得可纺性好的Lyocell工艺用竹纤维素浆粕,并对辐照处理前后的竹纤维素的平均聚合度、相对分子质量分布及超分子结构进行了表征。结果表明,辐照处理对竹纤维素中的α-纤维素含量和相对分子质量及其分布均有影响:当辐照吸收剂量较小时,高能射线主要作用于高相对分子质量的竹纤维素,因此,竹纤维素的聚合度随吸收剂量的增加而迅速降低,但α-纤维素含量并无明显变化;当吸收剂量达到15kGy以上后,聚合度的下降趋势变缓,而α-纤维素含量逐渐降低;辐照处理后,高相对分子质量的竹纤维素分子数明显减少,相对分子质量分布变窄;此外,WAXD及FTIR的分析结果显示,辐照前后的竹纤维素的结晶变体都属于纤维素Ⅰ,且结晶度及晶粒尺寸也均无明显变化,表明在本研究的辐照吸收剂量范围内,经辐照的竹纤维素的结晶结构未被破坏。根据聚合度与吸收剂量之间的关系进一步推导出其G（s）值为0.94μmol·J-1,表明竹纤维素是一种比较容易辐照降解的聚合物,采用辐照方法处理竹纤维素是经济可行的。这种方法不仅解决了造纸级竹浆溶解困难、纺丝液浓度低的问题,而且使竹纤维素的可纺性明显改善,所制得的Lyocell竹纤维素纤维性能满足服用纤维的要求。通过对Lyocell竹纤维素纤维服用性能与常规Lyocell纤维及粘胶法竹纤维素纤维的对比研究,发现Lyocell竹纤维与常规Lyocell纤维一样,具有光滑的表面及接近圆形的截面,易发生原纤化,其结晶度、强度和模量均远高于粘胶法竹纤维素纤维,湿态下力学性能损失也较小。另外,Lyocell竹纤维素纤维不仅吸湿性、染色性和抗原纤化能力均优于常规Lyocell纤维,还具有明显的负离子效应及天然抑菌性。采用KES织物风格仪对纤维面料的测试结果进一步显示,Lyocell竹纤维素纤维面料的滑爽度、柔软性、抗拉伸及抗压缩性能都比常规Lyocell纤维织物好,表明其具有较好的服用性能。
王磊[9]（2014）在《三组分复合纤维的研究及应用》文中研究指明复合纤维是将两种或两种以上成纤高聚物的熔体或浓溶液,按照不同的组分、配比及粘度,分别输入同一个纺丝组件,在组件的适当部位汇合,在同一个喷丝孔中喷出而成为一根纤维,这样就能在一根无限长的纤维上同时存在着两种或两种以上的聚合体。目前,我国多组分纤维产品生产,主要仿制国外的新产品,由于缺乏纺丝工艺及其优化控制理论的指导,只能凭实践经验及反复试验来获得纤维成形过程控制技术,这样增大了开发的成本和周期。因此,本课题将主要针对三组分复合纤维的成型机理进行研究,制备出三组分复合初生纤维,并对三组分复合纤维在防伪领域的应用进行研究。本文首先分析了多组分复合纤维的国内外研究现状及应用领域,剖析了挤出胀大对多组分纤维性能的影响。根据高聚物流变学控制方程及三组分复合纤维成型的边界条件等综合因素,建立了三组分复合熔体在圆形微孔中的流动及挤出胀大的数学模型。其次,在理论研究的基础上,基于Polyflow软件对PA6和PET双组分纺丝熔体及PA6、PET和PP三组分纺丝熔体的挤出成型机理进行了数值仿真分析,研究了材料粘度、喷丝微孔长径比、喷丝微孔收敛角及各组分流量对三组分复合熔体挤出胀大的影响,结果表明：1.组分熔体间粘度差异越小,挤出胀大比越小；2.适当加大喷丝微孔的长径比可以减小纤维的挤出胀大；3.适当减小喷丝微孔的收敛角可以减小纤维的挤出胀大比；4.适当增大粘度大熔体的流量,减小粘度小熔体的流量,可以减小组分熔体间的速度差异,提高成形纤维的性能。然后,基于Polyflow软件对熔体通过三组分复合纺丝组件时的压力降及速度分布进行数值仿真分析,并对三组分复合纺丝组件进行结构优化设计。之后,基于Polyflow软件对三组分复合纤维的拉伸成型过程进行数值仿真分析,研究纤维拉伸速度及各组分流量对三组分复合纤维拉伸成型过程的影响,结果表明：1)在拉伸速度的影响下,三组分复合熔体中低粘度的PP熔体对挤出胀大起主导作用；2)随着拉伸速度的增大,三组分复合纤维的挤出胀大比逐渐减小。最后,在理论研究及数值计算的基础上,通过三组分复合纺丝试验线及三组分复合纺丝组件制备了三组分复合初生纤维和三组分复合防伪纤维,对两种纤维的纤维截面形状及力学性能进行了测试,并对三组分复合防伪纤维的防伪力度进行了计算。结果表明：1.三组分复合防伪纤维的各组分材料之间的界面较为清晰,力学性能良好；2.三组分复合纤维未经拉伸处理,该纤维属于初生纤维,其力学性能及伸长率较差；3.防伪纤维的防伪力度达到了B级防伪力度。
刘惠[10]（2020）在《极细二维纳米蛛网空气过滤材料的设计构筑及性能研究》文中进行了进一步梳理洁净空气既是生命活动不可缺少的重要元素,亦是人类社会可持续发展的必要条件。然而,近年来随着人口的急剧增多和工业的快速发展,空气中的颗粒物污染现象越来越严重,人们赖以生存的环境每况愈下。全球约91%的人口居住在没有达到世卫组织空气质量指南水准的地方,中国337个城市中有180个城市的环境空气质量超标。空气中大量空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物(PM2.5)因其粒径小的结构特点,易于携带大量有毒物质,并且可以穿透人体器官沉积在肺部或进入人体血液循环系统,从而引发癌症、心血管疾病以及大量的慢性疾病,严重威胁人类的身体健康,仅2016年全世界有近700万人因空气污染而过早死亡。此外,空气中高浓度的颗粒物引发的严重雾霾污染现象不仅大幅降低了大气的能见度,影响地球气候条件,破坏生态系统平衡,还会导致严重的农业减产。因而,亟需加强对空气中颗粒物污染现象的治理。现有空气污染整治手段主要有源头治理和终端治理两种。然而,基于我国污染范围广、程度大、人口多的现状,源头治理法实施难度大且难以在短时间内见效。因此,如何开发高效空气过滤材料,采用终端过滤方式降低空气污染带来的危害是当前亟待解决的重大课题。纤维类空气过滤材料因性价比高、易于量产、可加工性好等特点而成为主流的空气过滤材料。目前市场上常见的纤维类空气过滤材料主要有熔喷驻极微米纤维空气过滤材料和超细玻纤微米纤维空气过滤材料。熔喷驻极空气过滤材料因其驻极电荷产生的强静电吸附作用,可在孔径较大时实现对超细颗粒物的积极捕获,从而具有高效低阻的特性。然而,其驻极电荷易受湿热环境的影响而迅速衰减,从而导致过滤效率急剧下降,引发安全问题。超细玻纤空气过滤材料具有直径细、孔径小的特点,可在一定程度上提升对PM2.5的物理拦截作用,但其纤维表面光滑,导致材料堆积致密,空气阻力较大。同时玻纤的模量大,使用过程中易脆断脱落,引发二次污染现象。与传统微米纤维相比,静电纺纳米纤维空气过滤材料具有直径细、孔径小、孔道连通性好等特点,使其对空气中PM2.5的过滤效率有了明显的提升。然而,其亚微米/微米尺度的纤维直径（通常0.2μm～2μm）导致其对空气中具有最易穿透粒径约300nm的颗粒物(PM0.3)的过滤效率较低。纳米蛛网是一种具有纳米尺度纤维直径（<50nm）和加权斯坦纳树网络结构小孔径（100nm～500nm）的二维网状纤维材料,其纳米尺度的纤维直径可赋予材料显着增强的空气滑移效应,其亚微米尺度的孔径可实现对空气中颗粒物的有效筛分拦截,在空气过滤领域具有广阔的应用前景。然而,当前所制备的纳米蛛网空气过滤材料在低纤维沉积量时蛛网覆盖率低,多层沉积后材料堆积致密,压阻急剧增大,仅依靠材料小孔径的物理筛分作用,面临过滤性能难以进一步提升的瓶颈。为此,本文通过对二维纳米蛛网空气过滤材料进行结构调控和表面性质设计,采用新型静电喷网技术,并将其与原位自聚合、原位驻极、静电纺丝等多元技术相结合,制备得到了蛛网覆盖率高、堆积蓬松且表面吸附性强的极细二维纳米蛛网空气过滤材料,拓展了纳米蛛网材料的种类,增强了其对空气中超细颗粒物的物理拦截与表面吸附作用,大幅提升了蛛网材料的综合过滤性能。所取得的主要研究成果总结如下:（1）以高偶极矩、高介电性聚合物聚丙烯腈（PAN）为原料,基于“离子-偶极相互作用”的荷电增强机制,通过在低导电性PAN溶液中引入阳离子型四丁基氯化铵（TBAC）诱导剂,并利用湿度诱导静电喷网技术,首次制备出具有蓬松结构的PAN纳米蛛网空气过滤材料。其具有直径细（约20nm）、孔径小（约300nm）、蛛网覆盖率高、堆积密度低(0.18g cm–3)、表面极性吸附性强（偶极矩4.3D）的特点。分析了TBAC诱导剂及环境湿度作用下PAN纳米蛛网的液滴喷射-相分离成型机制,构建了相对湿度与PAN荷电液滴相分离间关系的预测模型。在此基础上,探究了不同TBAC含量以及相对湿度条件下制备得到的纳米蛛网膜的形貌以及孔结构和堆积结构,构建了不同结构纤维过滤膜的三维结构模型并对其颗粒捕集过程和空气阻力分布状态进行了模拟,系统研究了蓬松PAN纳米蛛网膜的过滤性能以及实际应用性能。该兼具物理拦截与极性吸附作用的蓬松PAN纳米蛛网空气过滤材料可高效（>99.97%）低阻（95.5Pa）过滤超细颗粒物PM0.3,同时兼具PM2.5长效循环净化性能。（2）将混合静电喷网技术和原位自聚合方法相结合,制备出了兼具小孔径与表面湿粘附性的仿生PAN/聚多巴胺（PDA）纳米蛛网空气过滤材料。通过在前驱体溶液中引入仿贻贝粘附分子多巴胺（DA）,促进了荷电液滴的喷射和相分离,进而结合DA分子的自聚合反应,获得了兼具2D蜘蛛网状结构与优异湿粘附表面的纳米蛛网材料。该材料具有直径细（约27nm）、孔径小（0.28μm）、孔隙率高（>92%）、表面粘附性能优异、力学性能好等特点,在高湿条件下的颗粒物去除方面展现出良好的应用前景。重点研究了溶液中DA含量对纳米蛛网形貌结构的影响,探究了PDA湿粘附功能层在纤维表面的分布状态,分析了PAN/PDA纳米蛛网材料的物理结构、表面性能以及力学性能,系统研究了该仿生湿粘附纳米蛛网材料的过滤性能。结果表明,该材料在高湿条件下仍可实现对PM0.3的高效（99.996%）低阻（108Pa）过滤,同时具有高湿条件下的过滤性能稳定性和长效使用性。（3）以聚偏氟乙烯（PVDF）为原料,利用原位驻极静电喷网技术制备出了一种高效自极化驻极纳米蛛网空气过滤材料。通过原位离子掺杂的前驱体溶液调控手段,实现了泰勒锥尖端荷电密度的有效控制和荷电液滴的喷射;同时利用静电喷网过程中高压电场的极化/牵伸作用,促进了PVDF分子中偶极子的取向排列,实现了其分子链晶相由非极性α型向极性β型的转变,提升了极化电荷的生成概率,获得了蛛网覆盖率高、表面电势强（6.8k V）、孔径小（0.26μm）的长效自极化驻极PVDF纳米蛛网空气过滤材料。重点对比了聚合物本体结构对其在高压电场中自极化能力的影响,探究了纳米蛛网结构与其分子晶相转变之间的内在关联,分析了蛛网覆盖率对纤维膜理化结构及应用性能的影响,系统研究了过滤膜的过滤性能和透光性能。结果表明,该驻极纳米蛛网材料在仅为常规微米纤维滤材1/100的克重下即可实现99.998%的PM0.3去除效率,压阻仅为93Pa,同时兼具长效PM0.3去除能力和高透光性（透光率84%）。（4）通过静电纺丝和静电喷网技术,制备得到了具有梯度孔结构的聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）纤维/PVDF蛛网复合过滤膜。利用静电纺丝过程中水分子簇和溶剂分子间的双扩散作用,增大了射流内外部固化速率的差异,获得了表面粗糙的褶皱PVDF-HFP亚微米纤维,实现了纤维膜中微纳多级多孔结构的可控构筑。在此基础上,利用静电喷网技术,基于阳离子表面活性剂的引发作用,促进了荷电液滴的喷射与相分离,制备得到了具有纳米尺度直径（约20nm）与斯坦纳树结构小网孔（约300nm）的PVDF驻极纳米蛛网核心过滤层,获得了兼具多级梯度拦截与静电吸附作用的复合纳米蛛网空气过滤材料。研究了水分子簇和溶剂分子间的双扩散作用对褶皱纤维形貌结构和性能的影响规律,分析了纳米蛛网结构的成型机制,制备得到了高蛛网覆盖率的纳米蛛网核心过滤层,系统研究了梯度复合过滤膜的过滤性能及辐射制冷性能。结果表明,该复合膜具有优异的综合过滤性能(品质因子:0.12Pa–1),且兼具辐射制冷功能。
二、纺丝条件对纤维成型的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纺丝条件对纤维成型的影响（论文提纲范文）
（1）中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳质中间相的应用 |
| 1.2.1 中间相炭微球 |
| 1.2.2 针状焦 |
| 1.2.3 中间相沥青基泡沫炭 |
| 1.2.4 中间相沥青基炭纤维 |
| 1.3 碳质中间相的形成与结构 |
| 1.3.1 中间相的形成机理 |
| 1.3.2 中间相沥青的制备与分离 |
| 1.3.3 中间相的显微结构 |
| 1.4 中间相沥青基炭纤维的制备 |
| 1.4.1 中间相沥青的流变特性 |
| 1.4.2 纺丝条件对炭纤维结构与性能的影响 |
| 1.4.3 中间相沥青纤维的预氧化 |
| 1.4.4 预氧化纤维的炭化及石墨化 |
| 1.5 中间相沥青基炭纤维复合材料 |
| 1.5.1 炭纤维增强树脂基复合材料 |
| 1.5.2 炭纤维增强金属基复合材料 |
| 1.5.3 炭/炭复合材料 |
| 1.5.4 炭纤维增强陶瓷基复合材料 |
| 1.5.5 炭纤维增强相变储能复合材料 |
| 1.6 本文研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 中间相沥青原料性质表征与纺丝性能的评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂与设备 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 偏光显微镜 |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.3.3 有机元素分析仪 |
| 2.3.4 中间相沥青的族组分测定 |
| 2.3.5 热重分析仪 |
| 2.3.6 固体核磁分析 |
| 2.3.7 飞行时间质谱仪 |
| 2.3.8 毛细管流变仪 |
| 2.3.9 旋转流变仪 |
| 2.4 测试结果的分析及可纺性能评价 |
| 2.4.1 偏光显微结构分析 |
| 2.4.2 傅里叶变换红外光谱分析 |
| 2.4.3 中间相沥青的有机元素分析及族组分测定 |
| 2.4.4 中间相沥青的核磁共振波谱分析 |
| 2.4.5 中间相沥青的飞行时间质谱分析 |
| 2.4.6 中间相沥青的热重分析 |
| 2.4.7 中间相沥青的毛细管流变测试及可纺性评价 |
| 2.4.8 中间相沥青的旋转流变测试及可纺区间的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 纺丝条件对中间相沥青基炭纤维结构与性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂及设备 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.3 表征方法 |
| 3.3.1 原料热处理的影响表征 |
| 3.3.2 偏光显微镜 |
| 3.3.3 扫描电子显微镜 |
| 3.3.4 单丝模量测试 |
| 3.3.5 单丝热导率测试 |
| 3.3.6 炭纤维取向度测试 |
| 3.3.7 X射线衍射分析 |
| 3.4 正交试验设计及样品制备 |
| 3.4.1 原料热处理的影响 |
| 3.4.2 正交试验设计 |
| 3.4.3 沥青纤维的预氧化、炭化及石墨化 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 中间相沥青基炭纤维的显微结构观察 |
| 3.5.2 正交试验的平均效应分析 |
| 3.5.3 中间相沥青基炭纤维的结构与性能 |
| 3.5.4 中间相沥青基石墨纤维的结构与性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 中间相沥青熔体挤出过程流变特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂与设备 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.3 表征方法 |
| 4.3.1 显微拍摄系统 |
| 4.3.2 挤出胀大比的测量 |
| 4.3.3 挤出物的偏光显微结构观察 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 挤出胀大值测量方法及设备的验证 |
| 4.4.2 剪切速率与温度对中间相沥青挤出胀大比的影响 |
| 4.4.3 长径比与入口倒角对中间相沥青挤出胀大比的影响 |
| 4.4.4 中间相沥青熔体在喷丝孔内的流动状况观察 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 中间相沥青基炭纤维碳粘骨架材料及其高导热相变储能复合材料的制备与表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料及设备 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 炭纤维碳粘骨架材料及相变储能复合材料的制备 |
| 5.3 表征方法 |
| 5.3.1 扫描电子显微镜 |
| 5.3.2 差示扫描量热仪 |
| 5.3.3 激光导热仪 |
| 5.3.4 循环测试 |
| 5.3.5 吸放热曲线测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的结构 |
| 5.4.2 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的导热性能 |
| 5.4.3 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的吸放热性能 |
| 5.4.4 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的吸放热循环稳定性 |
| 5.4.5 炭纤维碳粘骨架/石蜡相变储能复合材料的潜热容量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 中间相沥青基炭纤维自粘结骨架材料及其高导热相变储能复合材料的制备与表征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验试剂与设备 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验设备 |
| 6.2.3 高导热炭纤维自粘结骨架材料及其相变储能复合材料的制备 |
| 6.3 表征方法 |
| 6.3.1 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 |
| 6.3.2 热重分析仪 |
| 6.3.3 有机元素分析仪 |
| 6.3.4 激光拉曼光谱仪 |
| 6.3.5 扫描电子显微镜 |
| 6.3.6 X射线衍射仪 |
| 6.3.7 高分辨透射电子显微镜 |
| 6.3.8 激光热导仪 |
| 6.3.9 全自动压汞仪 |
| 6.3.10 万能材料试验机 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 预氧化纤维的表征与分析 |
| 6.4.2 炭纤维自粘结骨架材料的表征与分析 |
| 6.4.3 炭纤维自粘结骨架材料的显微结构观察 |
| 6.4.4 炭纤维自粘结骨架材料的导热性能与结构性质 |
| 6.4.5 炭纤维自粘结骨架/石蜡相变储能复合材料的导热性能 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（2）静电纺丝制备聚丙烯腈/木质素碳纳米纤维的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 静电纺丝 |
| 1.1.1 静电纺丝原理与方法 |
| 1.1.2 静电纺丝设备与主要影响因素 |
| 1.1.3 静电纺丝的研究与应用 |
| 1.2 聚丙烯腈基碳纤维 |
| 1.2.1 聚丙烯腈纤维 |
| 1.2.2 碳纤维 |
| 1.2.3 聚丙烯腈基碳纤维的发展 |
| 1.3 木质素 |
| 1.3.1 木质素的结构与性质 |
| 1.3.2 木质素的分离与改性 |
| 1.3.3 木质素的应用 |
| 1.4 聚丙烯腈/木质素复合成型研究 |
| 1.4.1 聚丙烯腈/木质素复合纤维的制备 |
| 1.4.2 聚丙烯腈/木质素复合纤维的应用 |
| 1.5 本文的研究目的及主要研究内容 |
| 1.5.1 本文研究目的 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验装置设计及材料的制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验装置设计 |
| 2.2.1 静电纺丝设备结构设计 |
| 2.2.2 可移动纺丝针头设计 |
| 2.2.3 辅助电极设计 |
| 2.2.4 接地及屏蔽处理 |
| 2.2.5 静电纺丝设备工作原理 |
| 2.2.6 实验其他设备 |
| 2.3 静电纺丝辅助电极电场模拟 |
| 2.3.1 辅助电极对于电场强度的影响 |
| 2.3.2 辅助电极半径对于电场强度的影响 |
| 2.3.3 辅助电极高度对于电场强度的影响 |
| 2.4 材料的制备与表征 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 测试表征技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 木质素的分离改性及聚丙烯腈静电纺丝工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 木质素的分离与改性 |
| 3.2.1 木质素的分离 |
| 3.2.2 木质素的改性 |
| 3.3 木质素的表征 |
| 3.3.1 木质素的溶解表征 |
| 3.3.2 木质素红外光谱分析 |
| 3.3.3 木质素热重分析 |
| 3.3.4 木质素静电纺丝纤维扫描电镜分析 |
| 3.4 聚丙烯腈静电纺丝工艺研究 |
| 3.4.1 溶液浓度对纤维直径形貌的影响 |
| 3.4.2 纺丝电压对纤维直径形貌的影响 |
| 3.4.3 接收距离对纤维直径形貌的影响 |
| 3.4.4 聚丙烯腈静电纺丝工艺优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 静电混纺聚丙烯腈/木质素纤维结构及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚丙烯腈/木质素复合纤维结构性能表征 |
| 4.2.1 聚丙烯腈/木质素纺丝液电导率分析 |
| 4.2.2 聚丙烯腈/木质素复合纤维扫描电镜分析 |
| 4.2.3 聚丙烯腈/木质素复合纤维红外光谱分析 |
| 4.2.4 聚丙烯腈/木质素复合纤维热重分析 |
| 4.2.5 聚丙烯腈/木质素复合纤维拉伸测试分析 |
| 4.3 聚丙烯腈/改性后木质素纤维结构性能表征 |
| 4.3.1 聚丙烯腈/改性后木质素复合纤维扫描电镜分析 |
| 4.3.2 聚丙烯腈/改性后木质素复合纤维热重分析 |
| 4.3.3 聚丙烯腈/改性后木质素复合纤维拉伸测试分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚丙烯腈/木质素复合碳纳米纤维的制备及表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 聚丙烯腈/木质素纤维预氧化及碳化处理 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 预氧化温度对聚丙烯腈/木质素纤维红外光谱的影响 |
| 5.3.2 预氧化温度对聚丙烯腈/木质素纤维形貌的影响 |
| 5.3.3 预氧化升温速率对聚丙烯腈/木质素纤维形貌的影响 |
| 5.3.4 预氧化后聚丙烯腈/木质素纤维热重分析 |
| 5.3.5 聚丙烯腈/木质素碳纤维形貌分析 |
| 5.3.6 聚丙烯腈/木质素碳纤维拉曼分析 |
| 5.3.7 聚丙烯腈/木质素碳纤维XRD分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）聚丙烯腈纤维微结构研究及其复合材料在锂电池中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 PAN和 PAN原丝纤维概述 |
| 1.2.1 AN性质和PAN基碳纤维制备 |
| 1.2.2 PAN微观结构 |
| 1.2.3 PAN原丝纤维研究现状 |
| 1.2.4 PAN基碳纤维的应用 |
| 1.3 PAN纤维的制备方法 |
| 1.3.1 PAN原丝纤维的制备 |
| 1.3.2 PAN预氧化纤维的制备 |
| 1.3.3 PAN基碳纤维的制备 |
| 1.4 PAN纤维微结构与性能的相关性 |
| 1.4.1 PAN原丝纤维的微结构与性能 |
| 1.4.2 预氧化纤维的微结构与性能 |
| 1.4.3 PAN基碳纤维的性能提升 |
| 1.5 PAN原丝纤维储能材料研究 |
| 1.6 论文选题目的和意义 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 PAN纺丝原液的制备 |
| 2.3.2 PAN原丝纤维的制备 |
| 2.4 样品表征 |
| 2.5 单丝力学性能测试 |
| 2.6 电化学性能测试 |
| 2.6.1 锂离子扣式电池的组装 |
| 2.6.2 锂离子电池恒电流充放电测试 |
| 2.6.3 循环伏安(CV)特性测试 |
| 第三章 PAN原丝纤维凝聚态结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PAN纤维的化学结构 |
| 3.3.2 PAN纤维的晶态结构 |
| 3.3.3 PAN纤维的取向度 |
| 3.3.4 PAN纤维原位广义结晶度、取向度检测系统建设 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PAN纤维微孔洞及形貌结构研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PAN纤维前处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PAN纤维微孔洞的SAXS和 USAXS分析方法 |
| 4.3.2 PAN纤维的微孔洞演变规律 |
| 4.3.3 PAN纤维形貌结构及演变规律 |
| 4.3.4 PAN纤维微孔洞结构对拉伸性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 预氧化纤维结构演变与原位检测技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 预氧化纤维的晶态结构与形貌 |
| 5.3.2 纤维原位在线预氧化衍射附件 |
| 5.3.3 原位预氧化纤维结构演变 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 CNF/SNO_2/Ni复合材料制备及电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验原料 |
| 6.2.2 CNF/SNO_2/Ni纳米复合材料的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 CNF/SNO_2/Ni纳米复合材料的设计 |
| 6.3.2 CNF/SNO_2纳米复合材料的形貌及结构表征 |
| 6.3.3 CNF/SnO_2/Ni纳米复合材料的形貌及结构表征 |
| 6.3.4 CNF/SnO_2/Ni纳米复合材料的电化学性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介和科研成果 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）含梯度结构高效蓬松复合空气滤材的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过滤用纤维材料 |
| 1.2.1 织造过滤材料 |
| 1.2.2 非织造过滤材料 |
| 1.2.3 纳米纤维过滤材料 |
| 1.3 静电纺丝技术 |
| 1.3.1 静电纺丝的原理 |
| 1.3.2 静电纺丝的基本装置 |
| 1.3.3 静电纺丝的影响因素 |
| 1.3.4 静电纺丝的应用 |
| 1.4 静电纺过滤材料的研究进展 |
| 1.4.1 传统静电纺过滤材料 |
| 1.4.2 微/纳米结构静电纺过滤材料 |
| 1.4.3 多层结构静电纺过滤材料 |
| 1.4.4 纳米颗粒混合静电纺过滤材料 |
| 1.5 静电纺过滤材料的性能表征 |
| 1.6 本课题的研究目的、内容与创新点 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 论文创新点 |
| 第二章 梯度R-PET/nano-PLA蓬松滤材的制备及过滤性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器和设备 |
| 2.1.3 制备方法 |
| 2.1.4 测试与表征 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 纺丝工艺条件对静电纺丝nano-PLA纤维形貌的影响 |
| 2.2.2 R/Z-PET/nano-PLA蓬松复合毡的结构 |
| 2.2.3 R-PET纤维的卷曲结构对R-PET/nano-PLA复合毡过滤性能的影响 |
| 2.2.4 Nano-PLA纤维膜克重对R/Z-PET/nano-PLA复合毡过滤性能的影响 |
| 2.2.5 Nano-PLA纤维膜表面的残留电荷对R/Z-PET/nano-PLA复合毡过滤性能的影响 |
| 2.2.6 R/Z-PET/nano-PLA复合毡的容尘量 |
| 2.2.7 R/Z-PET/nano-PLA复合毡的过滤机理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 超细R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合滤材的制备及过滤性能研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验仪器与设备 |
| 3.1.3 制备方法 |
| 3.1.4 测试与表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 纺丝液浓度对PVDF纤维形貌的影响 |
| 3.2.2 ZIF-8 纳米颗粒对ZIF-8/PVDF纺丝液性质的影响 |
| 3.2.3 ZIF-8 纳米颗粒对UF-ZIF-8/PVDF复合纤维膜形貌的影响 |
| 3.2.4 UF-ZIF-8/PVDF复合纤维膜的WCA |
| 3.2.5 UF-ZIF-8/PVDF复合纤维膜的结构 |
| 3.2.6 R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合纤维毡热分析 |
| 3.2.7 UF-ZIF-8/PVDF纤维膜克重对R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合纤维毡过滤性能的影响 |
| 3.2.8 复合层数对R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合纤维毡过滤性能的影响 |
| 3.2.9 R/Z-PET/UF-ZIF-8/PVDF复合纤维毡的过滤机理 |
| 3.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）熔喷纤网形态及均匀性的预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外熔喷工艺的相关研究现状及发展动态分析 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 已有研究存在的问题 |
| 1.5 研究目的和研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 1.7 论文章节安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 熔喷牵伸气流场与接收气流场的预测与分析 |
| 2.1 CFD软件及其计算原理简介 |
| 2.2 熔喷流场的控制方程 |
| 2.3 熔喷流场的数值模拟 |
| 2.4 接收气流场的实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 熔喷纤维三维拉伸模型的改进研究 |
| 3.1 模型描述 |
| 3.2 纤维在气流场中的动力学分析 |
| 3.3 算法描述 |
| 3.4 模拟结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 熔喷纤网形态预测与均匀性分析 |
| 4.1 理论描述 |
| 4.2 纤维初始扰动振幅的确定 |
| 4.3 熔喷纤网成型过程模拟 |
| 4.4 纤网均匀性分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 工艺条件对熔喷纤网均匀性的影响 |
| 5.1 工艺条件对纤网均匀性的分析 |
| 5.2 工艺条件对纤网均匀性影响的显着性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 本文的不足和展望 |
| 附录 |
| 博士阶段发表的论文和申请的专利及所获奖励情况 |
| 致谢 |
（6）聚丙烯腈原丝凝固成形与形貌结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 碳纤维的发展概述 |
| 1.2.1 国外碳纤维的发展历史 |
| 1.2.2 国内碳纤维的发展历史 |
| 1.3 PAN原丝的研究现状及关键问题 |
| 1.4 PAN基碳纤维的制备工艺 |
| 1.5 PAN基碳纤维原丝的纺丝方法 |
| 1.5.1 湿法纺丝 |
| 1.5.2 干法纺丝 |
| 1.5.3 干湿法纺丝 |
| 1.5.4 熔融纺丝 |
| 1.5.5 冻胶纺丝 |
| 1.6 PAN基碳纤维原丝凝固成型与相分离机理 |
| 1.6.1 纺丝成形中纺丝原液组成的变化 |
| 1.6.2 浓度致变相分离机理 |
| 1.6.3 热致变相分离机理 |
| 1.7 原丝形貌结构与性能的关系 |
| 1.7.1 原丝致密化与碳纤维性能的关系 |
| 1.7.2 原丝纤度与碳纤维性能的关系 |
| 1.7.3 原丝的缺陷与碳纤维性能的关系 |
| 1.8 课题的选择及解决的问题 |
| 1.8.1 研究方向、目的及意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 PAN基原丝湿法梯级凝固成型的研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 纺丝原液的制备 |
| 2.1.3 PAN纤维的制备 |
| 2.1.4 初生纤维凝固时间的控制 |
| 2.1.5 测试与表征 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 PAN聚合体溶解制备的过程 |
| 2.2.2 凝固浴浓度的校准 |
| 2.2.3 纺丝成型的热力学 |
| 2.2.4 梯级凝固条件对初生纤维截面形状的影响 |
| 2.2.5 初生纤维的微观形貌与皮芯结构 |
| 2.2.6 PAN原丝的物理机械性能 |
| 2.3 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 PAN原丝干湿法梯级凝固成型的研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 原料 |
| 3.1.2 纺丝原液与PAN纤维的制备 |
| 3.1.3 测试与表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 干湿法梯级凝固的热力学成型路径 |
| 3.2.2 干湿法梯级成型纤维的形貌结构 |
| 3.2.3 PAN原丝的物理机械性能 |
| 3.2.4 纤维的结晶度和取向度 |
| 3.3 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 PAN原丝成型过程中孔隙结构的形成与演变的研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 原料 |
| 4.1.2 PAN原液的制备 |
| 4.1.3 测试与表征 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 纺丝方法对孔隙的影响 |
| 4.2.2 纺丝中凝固浴对原丝孔隙的影响 |
| 4.2.3 凝固浴中初生纤维孔隙的形貌结构 |
| 4.2.4 PAN原丝孔隙的微观形貌 |
| 4.2.5 PAN原丝物理机械性能测试 |
| 4.2.6 PAN原丝BET吸附测试 |
| 4.2.7 PAN原丝的热学性能 |
| 4.3 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 攻读硕士期间已发表或录用的论文 |
| 致谢 |
（7）聚合物共混和枝化反应以及挤出成型过程计算机模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 挤出成型 |
| 1.3 聚合物共混过程计算机模拟研究进展 |
| 1.4 根据转矩流变仪数据直接确定材料稳态粘度特性的研究进展 |
| 1.5 均相聚合物反应体系流变动力学研究进展 |
| 1.6 挤出成型工艺的计算机模拟研究进展 |
| 1.6.1 熔融纺丝工艺的计算机模拟研究进展 |
| 1.6.2 吹塑成型过程的计算机模拟 |
| 1.6.3 聚合物多层薄膜共挤出过程的计算机模拟 |
| 1.6.4 统一的物理模型 |
| 1.6.5 统一的控制方程系统 |
| 1.6.6 计算机模拟方法 |
| 1.7 本文的研究目标、内容及意义 |
| 第二章 混合器中聚合物共混过程模拟与粘度计算 |
| 2.1 不相容聚合物体系共混过程的数值模拟研究 |
| 2.1.1 实验部分 |
| 2.1.2 数值模拟 |
| 2.1.3 结果与讨论 |
| 2.1.3.1 聚乙烯/聚苯乙烯共混过程 |
| 2.1.3.2 两相界面对共混过程的影响 |
| 2.1.3.3 粘度比对共混过程的影响 |
| 2.1.3.4 流场强度对共混过程的影响 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 通过转矩流变仪实验直接求取被混材料粘度 |
| 2.2.1 预测方法 |
| 2.2.2 正向验证方法可靠性 |
| 2.2.2.1 实验部分 |
| 2.2.2.2 数值模拟 |
| 2.2.2.3 结果与讨论 |
| 2.2.3 粘度预测 |
| 2.2.4 小结 |
| 第三章 混合器中高密度聚乙烯枝化反应过程研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 混合器中高密度聚乙烯均相共混反应 |
| 3.1.3 枝化产物分析与流变学表征 |
| 3.1.4 数值模拟方法 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 DCP引发高密度聚乙烯熔融枝化反应动力学 |
| 3.2.2 枝化反应转化率定义 |
| 3.2.3 流场对反应速率常数的影响——流变动力学方程 |
| 3.3 聚乙烯枝化反应加工过程理论模型建立 |
| 3.4 聚乙烯反应共混过程的模拟 |
| 3.4.1 反应物及产物浓度分布 |
| 3.4.2 反应转化率对比 |
| 3.4.3 大分子自由基和引发剂浓度变化 |
| 3.4.4 模型预测零剪切粘度与实测值比较 |
| 3.4.5 参数选择对反应加工模拟结果的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 挤出成型过程计算机模拟研究 |
| 4.1 异型纤维成型过程的表面张力测定及工艺设计 |
| 4.1.1 表面张力对异型纤维成型过程的影响 |
| 4.1.2 纺丝实验 |
| 4.1.2.1 喷丝孔口模形状及异型因子定义 |
| 4.1.2.2 纺丝材料流变学测试 |
| 4.1.2.3 熔融纺丝实验 |
| 4.1.3 数值模拟 |
| 4.1.3.1 模拟方法 |
| 4.1.3.2 纺丝熔体控制方程 |
| 4.1.3.3 两维模拟 |
| 4.1.3.4 三维模拟 |
| 4.1.4 结果与讨论 |
| 4.1.4.1 沿纺程温度分布 |
| 4.1.4.2 “反推法”测定异型纤维表面张力 |
| 4.1.4.3 正交纺丝实验设计 |
| 4.1.4.4 正交试验设计结果验证 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 纺丝组件内流动分析及喷丝孔排布设计 |
| 4.2.1 纺丝组件内流动数学模型 |
| 4.2.2 典型纺丝组件内流动分析 |
| 4.2.3 含/无过滤网（层）对丝束直径均匀性的影响 |
| 4.2.4 最佳喷丝孔排布设计 |
| 4.2.5 小结 |
| 4.3 吹塑成型过程的计算机模拟 |
| 4.3.1 数学模型 |
| 4.3.2 几何模型与有限元算法 |
| 4.3.3 PTT本构模型参数拟合 |
| 4.3.4 结果与讨论 |
| 4.3.5 利用计算机模拟技术辅助开发用于测定材料瞬态拉伸流变性质的简便仪器 的方法探索 |
| 4.3.5.1 球泡生长过程动力学分析 |
| 4.3.5.2 球泡吹胀成型仿真模型 |
| 4.3.5.3 结果与讨论 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 多层共挤出工艺的计算机模拟 |
| 4.4.1 多层共挤出过程简介 |
| 4.4.2 吹塑材料流变性能测试与分析 |
| 4.4.3 数学模型与控制方程 |
| 4.4.4 结果与讨论 |
| 4.4.4.1 平行叠加模头内的流动分布研究 |
| 4.4.4.2 七层共挤出的模拟研究 |
| 4.4.4.3 流量波动对七层共挤薄膜厚度分布的影响 |
| 4.4.5 小结 |
| 第五章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间与研究课题相关论文 |
| 附录 |
| 上海交通大学博士学位论文答辩决议书 |
（8）Lyocell竹纤维素纤维的制备及结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 竹纤维素纤维的原料—竹子的特点 |
| 1.3 竹纤维素纤维的分类及应用 |
| 1.3.1 原生竹纤维素纤维 |
| 1.3.2 再生竹纤维素纤维 |
| 1.4 再生竹纤维素纤维的加工方法 |
| 1.4.1 粘胶工艺 |
| 1.4.2 Lyocell工艺 |
| 1.4.3 粘胶工艺及Lyocell工艺对纤维素浆粕的要求 |
| 1.5 纤维素预处理技术的进展 |
| 1.5.1 化学试剂预处理方法 |
| 1.5.1.1 碱预处理法 |
| 1.5.1.2 液氨预处理法 |
| 1.5.1.3 其它化学试剂预处理法 |
| 1.5.2 物理预处理方法 |
| 1.5.2.1 机械方法 |
| 1.5.2.2 高能电子辐射处理 |
| 1.5.2.3 微波和超声波处理 |
| 1.5.2.4 蒸汽爆破(SE)技术 |
| 1.5.3 生物技术 |
| 1.6 竹纤维素纤维的国内外研究现状 |
| 1.6.1 原生竹纤维素纤维的研究现状 |
| 1.6.2 再生竹纤维素纤维的研究现状 |
| 1.7 本论文研究的主要内容及章节安排 |
| 1.8 本论文的创新点 |
| 1.9 本论文研究的目的及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 竹浆粕原料分析及溶解性能的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 红外光谱分析 |
| 2.2.3 α-纤维素含量的测定 |
| 2.2.4 相对分子质量及其分布的测定 |
| 2.2.4.1 铜氨粘度法 |
| 2.2.4.2 凝胶渗透色谱(GPC)法 |
| 2.2.5 竹浆粕的溶解研究 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 各种纤维素浆粕化学组分的分析 |
| 2.3.2 浆粕中α-纤维素含量的分析 |
| 2.3.3.浆粕相对分子质量及其分布的分析 |
| 2.3.3.1 粘度法 |
| 2.3.3.2 GPC法 |
| 2.3.4 浆粕溶解性能的分析 |
| 2.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 竹纤维素/NMMO·H_2O溶液的制备 |
| 3.2.3 竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 竹纤维素/NMMO·H_2O溶液的动态流变性能分析 |
| 3.3.2 竹纤维素/NMMO·H_2O溶液的稳态流变性能分析 |
| 3.3.2.1 竹浆原料性质的影响 |
| 3.3.2.2 温度的影响 |
| 3.3.2.3 溶液中杂质的影响 |
| 3.3.2.4 碱处理的影响 |
| 3.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 纺丝工艺条件对Lyocell竹纤维素纤维力学性能及超分子结构的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 竹纤维素纺丝原液的制备 |
| 4.2.3 Lyocell竹纤维素纤维的制备 |
| 4.2.4 纤维纤度的测试 |
| 4.2.5 纤维力学性能的测试 |
| 4.2.6.纤维结晶结构的表征 |
| 4.2.7 纤维取向结构的表征 |
| 4.2.7.1 双折射率Δn的测定 |
| 4.2.7.2 晶区取向因子f_c的测定 |
| 4.2.7.3 非晶区取向因子f_a的计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纺丝工艺条件对Lyocell竹纤维素纤维力学性能的影响 |
| 4.3.1.1 纺丝原液浓度的影响 |
| 4.3.1.2 气隙长度的影响 |
| 4.3.1.3 喷头拉伸比的影响 |
| 4.3.1.4 纺丝速度(固定喷头拉伸比)的影响 |
| 4.3.1.5 凝固浴温度的影响 |
| 4.3.2 纺丝工艺条件对Lyocell竹纤维素纤维结构的影响 |
| 4.3.2.1 喷头拉伸比对Lyocell竹纤维素纤维结构的影响 |
| 4.3.2.2 纺丝速度(固定喷头拉伸比)的影响 |
| 4.3.2.3 凝固浴温度的影响 |
| 4.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 造纸级竹浆粕的辐照处理及纺丝性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 高能射线辐照处理 |
| 5.2.3 竹纤维素相对分子质量及其分布的分析 |
| 5.2.3.1 铜氨粘度法 |
| 5.2.3.2 GPC法 |
| 5.2.4 α-纤维素含量的测定 |
| 5.2.5 结晶结构的分析 |
| 5.2.5.1 X-射线衍射法分析 |
| 5.2.5.2 红外光谱法分析 |
| 5.2.6 经辐照处理的竹纤维素浆粕的纺丝 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 纤维素辐射降解的机理 |
| 5.3.2 辐照降解规律 |
| 5.3.3 辐照对竹纤维素平均聚合度的影响 |
| 5.3.4 竹纤维素辐射裂解难易程度的分析 |
| 5.3.5 辐照对竹纤维素相对分子质量分布的影响 |
| 5.3.6 辐照对竹纤维素中α-纤维素含量的影响 |
| 5.3.7 辐照对竹纤维素结晶结构的影响 |
| 5.3.7.1 X射线衍射法分析结果 |
| 5.3.7.1.1 辐照对竹纤维素结晶变体的影响 |
| 5.3.7.1.2 辐照对竹纤维素结晶度及晶粒尺寸的影响 |
| 5.3.7.2 红外光谱法分析结果 |
| 5.3.8 辐照对竹纤维素纺丝性能的影响 |
| 5.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第六章 Lyocell竹纤维素纤维服用性能的研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 纤维形态结构测试 |
| 6.2.3 纤维结晶结构的测试 |
| 6.2.4 纤维力学性能的测试 |
| 6.2.4.1 纤维纤度的测试 |
| 6.2.4.2 纤维力学性能的测试 |
| 6.2.5 纤维原纤化性能的测试 |
| 6.2.6 纤维吸湿性能的测试 |
| 6.2.6.1 吸湿过程中回潮率的测试 |
| 6.2.6.2 放湿过程中回潮率的测试 |
| 6.2.7 纤维负离子效应的测试 |
| 6.2.8 纤维抑菌性能的测试 |
| 6.2.9 纤维手感性能的表征 |
| 6.2.10 纤维染色性能的测试 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1.Lyocell竹纤维素纤维形态结构的研究 |
| 6.3.2 Lyocell竹纤维素纤维结晶结构的研究 |
| 6.3.3 Lyocell竹纤维素纤维力学性能的分析 |
| 6.3.4 Lyocell竹纤维素纤维原纤化性能的分析 |
| 6.3.4.1 原纤化机理 |
| 6.3.4.2 Lyocell竹纤维素纤维的原纤化性能 |
| 6.3.5 Lyocell竹纤维素纤维负离子效应的分析 |
| 6.3.6 Lyocell竹纤维素纤维的吸湿性研究 |
| 6.3.6.1 Lyocell竹纤维素纤维的吸放湿过程分析 |
| 6.3.6.2 吸放湿回归方程的建立 |
| 6.3.6.3 吸放湿速率回归方程的建立 |
| 6.3.7 Lyocell竹纤维素纤维抑菌性能的分析 |
| 6.3.8 Lyocell竹纤维素纤维织物手感的初步分析 |
| 6.3.8.1 织物的手感及其影响因素 |
| 6.3.8.2 织物手感的评价方法 |
| 6.3.8.3 Lyocell竹纤维素纤维手感的评价 |
| 6.3.9 Lyocell竹纤维素纤维染色性能的分析 |
| 6.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（9）三组分复合纤维的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 复合纤维研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 课题的研究内容及方法 |
| 1.3.1 课题的研究内容 |
| 1.3.2 课题的研究方法 |
| 1.4 课题的难点及创新点 |
| 第二章 三组分纺丝熔体挤出胀大理论研究 |
| 2.1 纺丝熔体挤出胀大效应研究现状分析 |
| 2.1.1 挤出胀大的理论研究现状分析 |
| 2.1.2 挤出胀大的数值仿真现状分析 |
| 2.1.3 挤出胀大的实验研究现状分析 |
| 2.2 高聚物流变学控制方程研究 |
| 2.2.1 连续性方程的推导 |
| 2.2.2 运动方程的推导 |
| 2.2.3 能量方程的推导 |
| 2.3 三组分并列型纺丝熔体挤出胀大理论研究 |
| 2.3.1 熔体流动的边界条件分析 |
| 2.3.2 三组分纺丝熔体速度数学模型 |
| 2.3.3 三组分纺丝熔体挤出胀大数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纺丝熔体挤出成型的数值模拟 |
| 3.1 计算流体动力学研究 |
| 3.1.1 离散化基础分析 |
| 3.1.2 Polyflow介绍 |
| 3.2 挤出成型数值模拟的关键技术研究 |
| 3.2.1 自由边界的处理 |
| 3.2.2 网格重置技术研究 |
| 3.2.3 渐变问题的处理 |
| 3.3 双组分纺丝熔体共挤出的数值模拟 |
| 3.3.1 共挤出模型的建立 |
| 3.3.2 共挤出条件的设置 |
| 3.3.3 结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三组分纤维成型过程的关键技术研究 |
| 4.1 三组分纤维成型过程的分析 |
| 4.2 三组分复合纺丝组件的优化设计 |
| 4.2.1 分配板的优化设计 |
| 4.2.2 Polyflow数值分析 |
| 4.3 三组分纤维挤出胀大过程分析 |
| 4.3.1 三组分纤维挤出胀大模型的建立 |
| 4.3.2 边界条件及材料参数的设置 |
| 4.3.3 模拟的结果分析与讨论 |
| 4.4 三组分纤维拉伸成型过程分析 |
| 4.4.1 三组分纤维拉伸成型模型的建立 |
| 4.4.2 拉伸成型模拟环境的设置 |
| 4.4.3 模拟的结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 三组分复合纤维的制备、测试及应用研究 |
| 5.1 三组分复合纤维的实验研究 |
| 5.1.1 工艺流程分析 |
| 5.1.2 制备三组分复合初生纤维 |
| 5.1.3 三组分复合熔体挤出胀大比的测量 |
| 5.2 三组分复合初生纤维的性能测试 |
| 5.2.1 扫描电镜测试 |
| 5.2.2 力学性能测试 |
| 5.3 三组分复合纤维的应用研究 |
| 5.3.1 防伪纤维的应用 |
| 5.3.2 三组分复合防伪纤维的制备 |
| 5.4 三组分复合防伪纤维的检测 |
| 5.4.1 三组分复合防伪纤维截面测试平台的搭建 |
| 5.4.2 三组分复合防伪纤维防伪力度的计算 |
| 5.4.3 三组分复合防伪纤维的性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）极细二维纳米蛛网空气过滤材料的设计构筑及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空气污染的来源及危害 |
| 1.3 空气过滤概述 |
| 1.3.1 空气过滤的原理 |
| 1.3.2 空气过滤性能的评价指标 |
| 1.3.3 空气过滤材料分类 |
| 1.4 纤维空气过滤材料 |
| 1.4.1 微米纤维空气过滤材料 |
| 1.4.2 纳米纤维空气过滤材料 |
| 1.5 静电纺纳米纤维空气过滤材料 |
| 1.5.1 高分子纳米纤维空气过滤材料 |
| 1.5.2 无机纳米纤维空气过滤材料 |
| 1.5.3 高分子-无机复合纳米纤维空气过滤材料 |
| 1.5.4 纳米蛛网空气过滤材料 |
| 1.6 本论文的选题背景、意义和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 蓬松结构PAN纳米蛛网空气过滤膜的构筑及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器及设备 |
| 2.2.3 PAN纳米蛛网膜的制备 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PAN蛛网膜的微观形貌及成型机制分析 |
| 2.3.2 PAN蛛网膜的孔结构及堆积结构分析 |
| 2.3.3 PAN蛛网膜的表面性能分析 |
| 2.3.4 PAN蛛网膜的过滤机制分析 |
| 2.3.5 PAN蛛网膜的过滤性能研究 |
| 2.3.6 PAN蛛网膜的实际应用性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 仿生粘附性PAN/PDA纳米蛛网空气过滤膜的构筑及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验仪器及设备 |
| 3.2.3 仿生湿粘附纳米蛛网过滤膜的制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PAN/DA纳米蛛网的成型机制分析及验证 |
| 3.3.2 仿生PAN/PDA蛛网膜的微观形貌研究 |
| 3.3.3 仿生PAN/PDA蛛网膜的物理结构及表面性能分析 |
| 3.3.4 仿生PAN/PDA蛛网膜的力学性能分析 |
| 3.3.5 仿生PAN/PDA蛛网膜的过滤性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高效自极化驻极PVDF纳米蛛网空气过滤膜的构筑及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器及设备 |
| 4.2.3 自极化驻极PVDF蛛网膜的制备 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同聚合物蛛网膜的极化性能筛选 |
| 4.3.2 自极化驻极PVDF蛛网膜的结构及表面性能分析 |
| 4.3.3 自极化驻极PVDF蛛网膜的过滤机制分析 |
| 4.3.4 自极化驻极PVDF蛛网膜的过滤性能研究 |
| 4.3.5 自极化驻极PVDF蛛网膜的透光性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 驻极梯度孔结构PVDF-HFP纤维/PVDF蛛网过滤膜的构筑及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验仪器及设备 |
| 5.2.3 亚微米褶皱纤维层的制备 |
| 5.2.4 亚微米纤维/蛛网梯度复合膜的制备 |
| 5.2.5 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 环境湿度对PVDF-HFP亚微米褶皱纤维层的形貌结构影响 |
| 5.3.2 PVDF-HFP亚微米褶皱纤维层的过滤及辐射制冷性能研究 |
| 5.3.3 PVDF纳米蛛网核心过滤层的形貌结构分析 |
| 5.3.4 PVDF纳米蛛网核心过滤层的过滤性能研究 |
| 5.3.5 亚微米纤维/纳米蛛网梯度复合膜的结构及性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结及创新点 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖等情况 |
| 致谢 |
四、纺丝条件对纤维成型的影响（论文参考文献）
- [1]中间相沥青纺丝流变特性及高导热炭纤维骨架材料的研究[D]. 蒋朝. 湖南大学, 2019(01)
- [2]静电纺丝制备聚丙烯腈/木质素碳纳米纤维的研究[D]. 王霞. 华南理工大学, 2019(01)
- [3]聚丙烯腈纤维微结构研究及其复合材料在锂电池中应用[D]. 唐海通. 吉林大学, 2020(08)
- [4]含梯度结构高效蓬松复合空气滤材的制备及其性能研究[D]. 邓玲利. 华南理工大学, 2019(01)
- [5]熔喷纤网形态及均匀性的预测研究[D]. 孙光武. 东华大学, 2017(05)
- [6]聚丙烯腈原丝凝固成形与形貌结构研究[D]. 梁艺乐. 东华大学, 2010(04)
- [7]聚合物共混和枝化反应以及挤出成型过程计算机模拟研究[D]. 周骥. 上海交通大学, 2010(10)
- [8]Lyocell竹纤维素纤维的制备及结构与性能的研究[D]. 杨革生. 东华大学, 2009(09)
- [9]三组分复合纤维的研究及应用[D]. 王磊. 东华大学, 2014(04)
- [10]极细二维纳米蛛网空气过滤材料的设计构筑及性能研究[D]. 刘惠. 东华大学, 2020(01)