纳秒激光加工微纳米木纤维的仿真方法研究

设计了微纳米木纤维的形状仿真和检测系统,描述了该系统的工艺流程,并对系统中各个组件的配置和参数做了具体说明,模拟六边形细胞模型加工的木纤维仿真结果。分析了纳秒激光头的直径和微纳米木纤维切削厚度设置的影响因素,找出完全破坏细胞结构时这两个参数的最佳设置,并以柳杉为例,按此设置确定其激光束直径理论值应设置在0.008到0.016mm之间。     

激光熔体静电纺丝法制备PET微纳米纤维

激光熔体静电纺丝法是一种新型的制备微纳米纤维的技术。利用激光熔体静电纺丝法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微纳米纤维,研究了应用电压、激光电流及接收距离对纤维直径的影响,并利用扫描电镜（SEM）对纤维的微观形貌进行了表征。利用TG-DTA和X射线衍射仪（XRD）对纤维的热稳定性和结晶性进行了表征,同时采用单轴拉力机...     

基于GCEMC的柴油车尾气纳米级碳烟颗粒吸附机理

柴油车排放的纳米级碳烟颗粒对环境造成的污染极为严重。针对这一问题,研制新型炭化微米木纤维过滤材料,利用炭化微米木纤维滤芯对柴油车尾气中的碳烟颗粒进行吸附;根据巨正则系综蒙特卡罗法对其吸附机理进行深入研究,计算纳米级碳烟颗粒吸附数密度;通过实验加以验证。结果表明,炭化微米木纤维虑芯对纳米级碳烟颗粒吸附效率高,模拟计算方法可行,可为滤芯各项参数的优化设计提供科学的理论支持。     

亚硫酸盐预处理棕榈鞘分级制备纳米纤维素

棕榈鞘经亚硫酸盐预处理分级的方式实现了纤维束组分和薄壁细胞组分的分离,并分别经亚氯酸法去除木素。用TEMPO氧化对综纤维素进行预处理,并经高压均质得到纳米纤维素。无论是薄壁细胞,还是纤维(来自纤维束)在氧化前后的形态变化较小。氧化后薄壁细胞和纤维表面的羧基含量明显增加,且纤维氧化的羧基多于薄壁细胞氧化的羧基。由纤维制取的纳米微纤长于薄壁细胞制取的纳米微纤。棕榈鞘纤维和薄壁细胞经TEMPO氧化后的纤维素结晶度有不同程度的提高,但高压均质后测定的结晶度有所下降。棕榈鞘纤维和薄壁细胞制取的纳米微纤的热稳定性都小于其相应的综纤维素,而且,薄壁细胞纳米微纤热稳定性低于纤维束纳米微纤。     

微纳米纤维的熔喷制作工艺

通过数值计算方法和熔喷实验方法,探索微纳米纤维的熔喷制作工艺。选用 Shambaugh 一维数学模型,运用数值计算方法,得出空气速度、熔体流量和喷丝孔直径对纤维直径的影响关系。通过分析比较得到这 3 个参数对纤维直径减小程度的影响顺序：熔体流量影响最大,空气速度次之,喷丝孔直径影响最小。根据熔喷实际情况,得出喷丝孔直径不能够太大。设计微纳米纤维的熔喷实验工艺,进行熔喷工艺实验和纤维直径测定实验,得到了纳米级纤维。证明了工艺参数对纤维直径影响关系和影响顺序规律的正确性,也证实了微纳米纤维制作工艺的有效性。     

SPM镜群检测中用于纳米级标记刻制的微致动器

研制了一种应用压电陶瓷的微进给机构用以驱动金刚石探针做纳米级微压入,并通过与现有激光原子力显微镜的激光反馈信号与工作台进给系统相配合,构成闭环调控型的金刚石探针微压入标记刻制系统.该系统能在被测样品表面刻制出具有一定深度的纳米级定位点或标记,为不同类型的显微镜对同一表面区域做分时、重复检测时提供精确定位,进一步实现多模式显微镜对同一表面的多参数综合评测.此外,应用该系统,配合不同的传感器,还可实现加工表面的磨损检测、硬度检测(压入法)以及多幅局部扫描图像的拼接(获取更大的扫描面积)等功能.     

基于溶剂置换的微纳米天丝原纤化纤维干燥与性能表征

对微纳米天丝原纤化纤维的溶剂置换干燥过程进行研究,从溶剂的表面张力、溶剂与纤维的接触角、不同溶剂的配比及置换阶数等方面进行溶剂置换工艺的优化;采用溶剂置换干燥后纤维的微观结构、比表面积等测试结果来考察溶剂置换干燥的效果,并与未溶剂置换处理的干燥效果进行对比。实验结果表明,在使用叔丁醇溶剂时,微纳米天丝原纤化纤维的溶剂置换及干燥效果更好;对比分析不同干燥方式、不同脱气温度下比表面积测试结果,发现当使用叔丁醇溶剂置换冷冻干燥方式且脱气温度为105℃时,微纳米天丝原纤化纤维的B. E. T比表面积测试值结果最高,为29.9 m~2/g,而在同样实验条件下,直接冷冻干燥后微纳米天丝原纤化纤维的B. E. T比表面积测试值仅为15.6 m~2/g。     

离心转子法制备纳米纤维技术研究

介绍了几种常见的纳米纤维制备方法,并对他们进行了比较分析。提出一种改进型离心转子制备纳米纤维装置,该装置具有可连续供料、收集距离可调、可适应纺丝盘或针筒等特点。分析了离心转子法制备纳米纤维的工作原理,并对纳米纤维制备过程中喷丝头处的聚合物射流进行运动分析。运用三维设计平台SolidWorks进行了离心转子纳米纤维制备装置的三维设计、装配与仿真,以及所有零件加工图的绘制,进行了装置的试制与装配调试,构建了基本的实验平台,并进行了初步纳米纺丝实验。     

多级纳米纤维成型机理的研究进展

基于静电纺丝技术微纳米多级结构的研究现状,着重阐述了纳米纤维多级结构的成型机理。通过调控聚合物溶液性质、加工参数以及环境条件,获得直径可控、比表面积大、孔隙率高、具有多级结构(如串珠、沟槽、螺旋、核壳、中空、纳米孔洞、纳米凸起等)的纳米纤维,从而实现多级纳米纤维的可控制备和结构的精细调控。     

List:生产纤维素纺丝原液的Master-Conti工艺

到目前为止,纤维素纤维纺丝原液的生产能力一直受纺丝装置能够处理的最大加工黏度的制约,在微纤维、纳米纤维以及特殊的功能化纤维生产中,这是一个特有的缺点。     

纸浆纤维柔软度测量方法的研究

根据梁弯曲理论建立蹬纤维柔软度测量模型研制出了纤维柔软度的测量系统,对实验样本数进行了测量确定,并以此系统对针叶木、阔叶木和竹子等纸浆纤维进行了柔软度测量。结果表明,该系统能够较好地定量测量纤维的柔软度。     

MIT:解锁纳米纤维的潜力

正纳米纤维是指直径只有几百纳米的聚合物纤维,它在太阳能电池、水过滤及燃料电池等方面具有很大的应用潜力,但目前为止,由于其制造成本较高,只运用在几个细分行业。美国麻省理工学院的研究人员提出了一种生产纳米纤维的新技术,可以将生产率提高4倍,同时减少90%以上的能源消耗。这是一种成本较低而高效的纳米纤维生产技术。麻省理工微系统技术实验室是通过超先进的静电纺丝技术制备纳米纤维的,这一方法开发了一种有趣     

MFC组分及形态的分析

均质化是将纤维素纤维解离的一种方法。该过程产生的物质一般称作微纤化纤维素（MFC）。微纤化纤维素不均一,含有纤维、纤维碎片、纤丝化细小组分及纳米纤丝。这意味着MFC与纳米纤丝、微纤丝或其他具有纳米尺寸的纤维素的含义不一定相同。采用适当方式制备的MFC主要组分是具有纳米尺寸的纤维,即纳米纤丝。     

不同静电纺条件下PAN纳米纤维非织造布的含气量

静电纺是生产亚微米纤维的一个相对简单的方法,可将不同的聚合物溶液加工成纳米纤维。由于其较高的比表面积,静电纺纳米纤维应用非常广泛。通过研究静电纺纳米纤维非织造布中纤维的含量,验证了静电纺纳米纤维非织造布中的空气含量．然后导出了纤维含量与纤维半径的关系,即纤维含量与纤维半径成正比例的关系。通过实验,当PAN溶液的质量分数为8％。施加电压为20kV,接收距离为15cm时,得到的纳米纤维非织造布的空气含量可高达99％．     

多曲面喷头静电纺射流形成机制与成膜特性

为实现微纳米纤维的批量化制备,研究了一种新型多曲面喷头静电纺丝装置。利用ANSYS Maxwell 3D仿真软件模拟多曲面喷头的电场强度分布,探究了自由液面射流形成的理论公式。通过多曲面喷头制备了不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)微纳米纤维膜,并借助扫描电子显微镜等对纳米纤维膜的形貌及产量进行表征。结果表明:喷头曲面顶部电场强度最大,高聚物液体易产生波动不稳定现象,当电场力大于液体表面张力时将打破平衡状态,从而产生多股射流;通过该静电纺丝装置获得了光滑无串珠的PAN微纳米纤维,其直径随PAN质量分数的增加而增加,且产量是传统单针头的103倍。     

熔喷螺旋微纳米纤维

正与传统无纺布纤维(直径约20μm)相比,具有螺旋结构的微纳米纤维材料,不仅具有较小的纤维直径、具有较高的孔隙率和较好的弹性,而且由于螺旋结构的引入,大幅度提高了纤维的比表面积。通过熔喷纺丝技术,采用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和热塑性聚酯弹性体(TPEE)分别和聚丙烯(PP)组成共混体系,进行熔喷纺丝,制备出了具有螺旋结构的微纳米纤维。一、螺旋结构纤维的制备技术(一)静电纺丝制备螺旋微纳米纤维     

木棉纤维纺织品破损情况研究

探讨木棉纤维纺织品在加工、使用中的损耗情况。测试了木棉纤维纱和织物在加工前后的木棉棉纤维根数比、木棉混纺毛巾在使用前后的木棉与其他纤维根数比及磨损断裂特征、木棉被絮料中纤维碎屑的长度分布情况。研究结果显示:在高密机织物加工中作为经纱的木棉纱磨损量较大;且木棉纤维的磨损量明显大于棉纤维;经使用木棉纤维会产生明显折痕,折痕的最小间隔约20μm;木棉纤维碎屑长度主要集中分布在185μm~465μm之间;木棉碎屑的横断面并不整齐。认为木棉细胞壁上存在约20μm间隔的结构弱环,使用中木棉纤维的断裂是由局部逐渐发展到整根纤维横断面分离的渐进过程,而不是一次性脆断。     

Co掺杂ZnO微/纳米纤维的制备及其光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为络合剂,与醋酸锌(Zn(CH3COO)2)和乙酸钴(Co(CH3COO)2)反应制得前驱体溶液.采用静电纺丝法制备了PVP/Zn(CH3COO)2/Co(CH3COO)2复合微/纳米纤维,经过高温煅烧得到Co掺杂ZnO微/纳米纤维.采用热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征.以甲基橙模拟有机污染物,考察紫外光照射下所得Co掺杂ZnO微/纳米纤维的降解效果.实验结果表明,所制备的Co掺杂ZnO微纳米纤维对甲基橙溶液具有良好的光催化性能,在光照80min后降解率可达93%.     

同轴静电纺丝法制备PVA-胶原微纳米纤维

通过同轴静电纺丝技术,制备以胶原为壳层而PVA为核层的微纳米纤维,研究壳层胶原溶液的浓度和同轴静电纺丝工艺参数对PVA-胶原微纳米纤维形貌的影响。研究结果表明:壳层胶原溶液浓度越大,越容易获得串珠状PVA-胶原微纳米纤维;当纺丝电压为15~20 k V,纺丝距离为15~20cm,壳层胶原溶液流速为0.1 m L/h时,可以获得表面相对光滑的微纳米纤维。     

亚纳米木粉粉碎工艺及设备构成原理

定义的8000～20000nm之间的木粉颗粒为亚纳米木粉.主要研究粒度在800mesh(18μm)以上的亚纳米木粉的制取工艺;分析了亚纳米木粉的粉碎工艺;提出了亚纳米木粉切削法加工原理;通过对木粉铣削过程中的运动形态进行分析,结合气流分选工艺理论,提出了循环加工分选工艺,不仅可以降低木粉加工的能量消耗,还为纳米木粉的加工做了初步的探讨与试验,为加工设备的研制打下基础.