气泡静电纺CNTs/PVA纳米纤维膜复合涤纶织物抗静电性能的研究

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采用等离子体预处理涤纶织物,然后对处理后的织物进行CNTs/PVA纳米纤维膜复合,研究CNTs/PVA纳米纤维膜复合和等离子体处理对涤纶织物抗静电性能的影响。  首先,通过测定等离子体处理前后涤纶织物的芯吸高度,分析等离子体处理对涤纶织物吸湿性的影响;采用冷场电子扫描显微镜、原子力显微镜和X-射线光电子能谱仪分析等离子体处理对涤纶纤维表面物理形态和化学成分的影响,并分析等离子体处理涤纶织物的最佳工艺。  其次,采用单因素试验分析接收距离、电压、纺丝盘转速、纺丝液浓度对气泡静电纺丝方法制备PVA纳米纤维的影响,并找出最佳纺丝液浓度。采用冷场电子扫描显微镜和傅里叶红外光谱观察PVA纳米纤维膜的物理形态和化学成分。根据气泡静电纺制备PVA纳米纤维膜的最佳PVA溶液浓度,选择制备CNTs/PVA复合纳米纤维膜PVA溶液浓度,并通过单因素正交试验分析制备复合纳米纤维膜最优工艺,结合实际生产需求找出最佳接收距离、电压和纺丝盘转速。在此基础上制备单壁碳纳米管含量不同的复合纳米纤维膜,并通过傅里叶红外光谱仪和 X射线衍射仪分析各纤维膜化学成分。  对涤纶织物进行等离子体表面处理后,用单壁碳纳米管含量不同的CNTs/PVA纳米纤维膜复合织物。采用冷场电子扫描显微镜和显微拉曼光谱分析CNTs/PVA纳米纤维膜复合对涤纶纤维表面物理形态和化学成分的影响;采用ZC36型高阻计测试各种纳米纤维膜复合后涤纶织物的体积比电阻。扫描电子显微镜观察和显微拉曼光谱分析表明纳米纤维膜牢固地附着在涤纶织物表面,由于等离子体处理对涤纶纤维表面有刻蚀作用,并引入了极性基团,不仅提高涤纶织物的吸湿性,也增加了纳米纤维膜和涤纶织物表面的结合牢度。体积比电阻测试结果显示纳米纤维膜复合后涤纶织物的体积比电阻降低了100到1000倍,织物抗静电性能得到改善。体积比电阻测试结果、傅里叶红外测试结果和X射线衍射测试结果都显示当单壁碳纳米管相对PVA质量比为0.3%时,纳米纤维膜复合的涤纶织物体积比电阻最小,抗静电性能最好。根据不完整数据信息推测,涤纶织物与纳米纤维膜为并联电阻关系,该推测有待进一步验证。
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