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静电纺聚砜纤维膜的结构与性能

作　者: 张露
导　师: 潘志娟
学　校: 苏州大学
专　业: 纺织工程
关键词: 聚砜静电纺丝热处理结构与性能过滤
分类号: TQ340.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文主要对静电纺聚砜(PSU)纤维的纺丝工艺参数进行了讨论,研究了静电纺聚砜纤维过滤材料的热处理工艺及其对聚砜膜的结构性能的影响,分析了静电纺聚砜纤维膜的化学稳定性和湿热稳定性,并用自制的过滤装置对静电纺聚砜纤维膜的过滤效果进行了初步的实验测试。聚砜静电纺丝工艺的探索:研究了聚砜纺丝液的溶剂,浓度,纺丝距离,流量,电压等工艺参数对纤维形貌结构的影响。确定聚砜的静电纺丝工艺条件为:DMF和丙酮的质量比为9:1的混合溶液作为聚砜的溶剂,纺丝液质量分数20wt%,电压12kv,流量4ml/h ,长时间纺丝距离20cm。热处理工艺对静电纺聚砜纤维膜结构和性能的影响:在最佳纺丝工艺条件下,制备得到一定厚度的聚砜纤维膜,研究了张力、温度、时间对聚砜纤维膜结构与性能的影响。研究发现:在松弛状态下对PSU膜进行加热时,PSU纤维会发生弯曲卷缩,并且随温度的提高弯曲情况严重,膜尺寸减小、厚度增加。在张力状态下热处理,温度的改变对膜的尺寸和厚度没有明显影响,膜的保型性较好。热处理对PSU纤维的结晶结构、润湿性能和热学性能无明显影响,但是聚砜纤维膜的力学性能有显著的改善。聚砜纤维膜的最佳热处理条件是在张力状态下,190℃处理3h。静电纺聚砜纤维膜的化学稳定性和湿热稳定性:纤维膜除在丙酮中迅速收缩外,经过不同化学试剂处理4天和4+4天后,微观结构形态和宏观尺寸没有变化,而且仍保持较优良的力学性能。热水对经过热处理后的PSU纤维膜的宏观形态和尺寸的影响与水温有关。在40℃、60℃的热水中处理后,聚砜膜保持完整的纤维结构形态和优异的力学性能;而试样在80℃的热水中处理后,纤维外观和结构形态受到严重的破坏,力学性能恶化。静电纺聚砜纤维膜的初步过滤实验:静电纺PSU纤维膜对橙色和藏青色两种染料的截留率都较低。PSU纤维膜对20μm的聚苯乙烯微粒的截留率达到了98%以上,膜的厚度对截留率几乎没有影响。

静电纺聚砜纤维膜的结构与性能

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