静电纺纳米纤维的工艺原理应用及发展前景.pdfVIP

综合评述 2009年纪代 织校 第 1期 一 静 电纺纳米纤维 的工 艺原理、应 用及发展 前景 付文丽，康为民，程博闻，李全祥 (天津工业大学，天津 300160) 摘 要：静电纺丝是一种新技术，它可制备出直径为纳米级的丝，最小直径可至 1rim。本文介绍了电纺丝 制备原理、设备、影响纤维性能的主要工艺参数，综述了静电纺纳米纤维的应用及其发展前景。 关键词：纳米材料；纳米纤维；静电纺丝 中图分类号：TQ340．64 文献标识码：A 文章编号：1OO9—265X(2009)01--0051--04 静电纺丝机的基本组成主要有 3个部分：静电 高压电源、液体供给装置、纤维收集装置。静电高压 电源根据 电流变换方式可 以分成 DC／DC和 AC／ DC两种类型，实验中多用DC／DC电源。液体供给 装置是一端带有毛细管的容器 (如注射器)，其 中盛 有高分子溶液或熔体，将一金属线的一端伸进容器 中，使液体与高压电发生器的正极相连。纤维收集 装置是在毛细管相对端设置 的技术收集板，可以是 金属类平面(如锡纸)或者是旋转的滚轮等。收集板 用导线接地，作为负极，并与高压电源负极相连。另 外随着对实验要求的提高，液体流量控制系统也被 渐渐的采用，这样可以将液体的流速控制得更准确。 电场的大小与毛细管 口聚合物溶液的表面张力 有关。由于电场的作用，聚合物溶液表面会产生电 荷。电荷相互排斥和相反电荷 电极对表面电荷的压 缩，均会直接产生一种与表面张力相反的力。当电 场强度增加时，毛细管 口的流体半球表面会被拉成 锥形，称为Taylor锥 。进一步增加 电场强度 ，是用 来克服表面张力的静电排斥力到达一个临界值，此 时带电射流从 Taylor锥尖喷射出来。带电后的聚 合物射流经过不稳定拉伸过程，变得很细很长。同 o 时溶剂挥发，得到带电的聚合物纤维。 1．2 静 电纺制备纳米纤维的装置 目前尚无用于实验的定型的静电纺丝机生产和 。