国内外静电纺丝技术的研究进展

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ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｌｏｗｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｆｏｒｉｔｓｌａｒｇｅ — ｓｃａｌｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎｌｏｔｓｏｆｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ，ａｎｄｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｄｅｓｉｇｎｅｄ
ｍｕｌｔｉ — ｎｅｅｄｌｅｄｅｖｉｃｅａｎｄｓｉｎｇｌｅ — ｎｅｅｄｌｅｄｅｖｉｃｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｂｕｔｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｍａｎｙｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｒｅｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｅｓｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅ１ｅｃｔｒＯｓｐｉｎｎｉｎｇ；ｎａｎｏｉｂｆｅｒ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
纳米纤维严格意义上是指纤维直径小于１００ｎｍ的超微细纤维。它具有比表面积大、孔隙率高等特点，因而可广泛应用于高效过滤材料、生物材料、高精密仪器、防护材料、纳米复合材料等领域。２０世纪９０年代纳米技术研究的升温，使纳米纤维的制备迅速成为研究热点。静电纺制备聚合物纳米纤维具有设备简单、操作容易等特点，是目前为止制备聚合物连续纳米纤维最重要的方法之一。
先伸长，然后就趋于锥形。Ｔａｙｌｏｒ计算了一个无限流体形成
的锥的半角角度ａ＝４９．３。，这就是泰勒锥。ＳＮ．Ｆｒｉｄｒｉｋｈ等提出了一个简单的公式，以分析静电纺丝过程中决定射流直径的力，其为射流表面张力、流动速率
提高了静电纺丝的产率，但仍有很多问题亟待解决。本文主要介绍了静电纺丝技术的发展进程及面临的问题。
关键词：静电纺丝；纳米纤维；技术进展中图分类号：ＴＱ３４０．６５文献标识码：Ａ
ＬａｔｅｓｔＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇａｔＨｏｍｅａｎｄＡｂｒｏａｄ
应用技术纤Ｆｉｂ维技术ｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
国内外静电纺丝技术的研究进展
文ｌ郝明磊郭建生摘要：静电纺丝技术是目前为止获取纳米纤维最简单有效的方法之一，但产量低一直是限制其大规模运用的瓶
颈。近几年世界上出现了大量与此相关的研究，比如通过设计多针头静电纺和无针头静电纺装置，在一定程度上
尖被加速，从而形成射流。Ｔａｙｌｏｒｚａｉ于１９６４年对这个锥形进行了深入的研究。他指出，当电场力的强度增加时，液滴变得越来越扁长，当超过临界电压时，液滴形状将不再稳定，
与纤维成形过程中珠串缺陷有紧密的联系；而溶液的浓度
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１国内外静电纺丝技术的理论研究现状
静电纺丝过程中的带电聚合物，在电场力、表面张力和
黏弹力的共同作用下，会发生形变，由圆形变为椭圆形，进而变为锥形。当电场力增大到一定程度时，聚合物就会在锥
液的粘弹性、电荷分布以及溶液的表面张力是影响珠丝形成的关键因素。Ｊ．Ｍ．Ｄｅｔｉｚｅｌ等在工艺参数对纤维尺寸的影响的研究中发现，纺丝电压和溶液浓度是最重要的工艺参数。纺丝电压
和电压的函数。公式预测了射流直径极限的存在。不同的电纺丝纤维的实验数据证明了这一公式的正确性。
Ｈ．Ｆｏｎｇ、Ｉ．Ｃｈｕｎ￣ＤＤ．Ｈ．Ｒｅｎｅｋｅｒ提出，使用静电纺丝技
术纺出的纤维经常出现规则排列的珠丝。同时指出，射流粘
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅ１ｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｉｓｔｈｅｏｎｅｏｆｔｈｅｓｉｍｐｌｅｓｔａｎｄｅｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓｏｒｆｐｒｏｄｕｃｉｎｇｎａｎｏｆｉｂｅｒｓａｔ