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天然植物来源的纤维素具有可再生、可易生物降解且成本低廉等优点,是制备绿色环保复合材料的重要原料。然而,由于纤维素自身的结构限制,其加工性和溶解性均较差,不能熔融,也难以被通用溶剂溶解,因此制约了纤维素的加工与应用。为探索由纤维素制备高性能复合材料的原理和方法,本文选用以LiCl/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为主的溶剂体系溶解棉纤维素,并引入与纤维素相容性良好的聚偏氟乙烯(PVDF)提升溶液的可纺性,在电纺中分析评价由纤维素形成超细纤维及超细纤维膜的原理和条件。通过扫描电镜、光学显微镜、表面接触角、以及差示扫描量热等分析手段对超细纤维的结构性能进行表征,得出运用电纺技术制备基于棉纤维素超细纤维可行性和实用性。在实验中首先系统评价了PVDF的可纺性,以浓度为0.08g/ml-0.18g/ml的溶液进行电纺,系统讨论溶液浓度与溶剂组成对超细纤维形貌的影响。当PVDF溶液浓度为0.12g/ml-0.16g/ml,溶剂DMAc/丙酮为8/2时,所得超细纤维呈现连续且均一形貌,平均直径为0.2-0.3μm,纤维直径分布的均匀性较高。继续考察棉纤维素的LiCl/DMAc溶液体系的可纺性,溶液浓度为1-3wt%时,均不能得到结构完整的超细纤维。先后加入PVDF、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚砜(PSF)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)五种与纤维素相容性不同的聚合物辅助提升溶液的可纺性,发现仅有与纤维素可纺性良好的PVDF可以有效的促进辅助纤维素溶液电纺,形成结构完整的复合超细纤维。进一步改变棉纤维素/PVDF双组份体系的电纺条件和电纺参数,由SEM表征结果可以看出,当电纺液浓度为3%,纤维素/PVDF的比例为1/1时,超细纤维的结构完整,纤维的形貌较为均匀。实验还考察了运用与纤维素和PVDF相容性均良好的PVA作为第三组分继续促进溶液可纺性的提升,当纤维素/PVDF/PVA的比例控制为=7/7/1时,电纺纤维形貌和直径分布的均匀性分别得到明显提高。加入PVA后,所得电纺超细纤维的表面光滑度也明显上升。通过对超细纤维膜材料的表面接触角分析表明,在纤维素/PVDF体系中引入PVA后,超细纤维膜的亲水性明显提高,高于PVDF电纺膜。DSC测试表明,多组分电纺超细纤维的耐热性明显提高。