目前，世（shì）界許多國家和地區正（zhèng）從事靜電紡絲（sī）法製納米纖維的研究，用靜電紡絲法製得的纖維（wéi）比（bǐ）傳統的複合紡絲製得的纖維細得多，直徑一般在幾十納米至1μm之間，小直徑可達1nm。隨（suí）著近年來納米技術的不斷發展，靜電紡絲已成為製備納米纖維的重要方法而備受關注。
高壓靜電紡絲機應用（yòng）廣（guǎng）泛，從工業用的合成聚合物到（dào）纖維素、骨膠原、蛋白質、DNA複（fù）合（hé）體等各（gè）種原料都能（néng）進行紡絲，並（bìng）可以在紡絲過程中加入抗生物質、納（nà）米粒（lì）子等，製備出各種功能性纖維。
國外對高壓靜電紡絲機的研究主要集中在以下幾個方麵：
（1）研究多種合成聚合物（wù）和天（tiān）然聚合物的靜電紡絲工藝，分析影響紡絲的因素（sù）及其（qí）纖維表征。
（2）研究電壓、噴絲口與接收（shōu）屏之間的距離、紡絲液的濃度和流量等靜電紡（fǎng）絲工藝參數對（duì）靜電紡纖維的直徑及（jí）表麵形態的影響，分析紡絲工藝的規律，以建立各工藝（yì）參數關（guān）係的理論模（mó）型。
（3）高壓靜電紡絲機所得製品在生物醫學領域中的應用研究。
（4）靜電紡絲裝置和方法上的創新，是近（jìn）來靜電紡絲研究中的一個熱點。
與國外（wài）相比，國內的研究大（dà）約從2002年開始（shǐ），東華大學研究了（le）靜電（diàn）紡絲的工藝參數對聚（jù）丙烯腈纖維直徑的影響，同（tóng）濟大學進行了導電聚合物納米纖維靜電紡絲工藝（yì）的研究，北（běi）京化工大學用靜電紡絲法製得（dé）聚乳酸（suān）納米纖維無紡氈。總之國內的靜電紡絲起步較晚，對靜電紡絲（sī）的研究（jiū）主要是通過選擇適（shì）當的聚合物溶（róng）液紡製納米級纖（xiān）維（wéi），目前還著重於工藝參數對纖維形貌和直徑的影響（xiǎng）及（jí）其纖維（wéi）形貌的分析。
高（gāo）壓靜電紡絲機的原理
高壓靜電（diàn）紡絲機是在（zài）加入高（gāo）分子溶液的噴嘴前端施加高電壓或直接對高分子溶液施加高電壓，在噴（pēn）嘴前端（duān）的液滴（dī）表麵，電荷集中而互相排斥時，從噴嘴流出的液滴逐漸變成被（bèi）稱（chēng）為泰勒錐的圓（yuán）錐狀。電荷的排斥力逐（zhú）漸增強，當排斥（chì）力超過表麵張力（lì）時 ,液體從圓錐的前（qián）端正直噴射。因為噴（pēn）出的溶液流變細，表麵電荷密度變大，電荷的排斥力增強，進一步拉伸溶液流。這時，由於溶（róng）液流的（de）表麵積急速增大，溶劑揮發，就在捕集電極上形成納米纖維。
高壓靜電（diàn）紡絲機（jī）主要由高壓靜（jìng）電（diàn）發生器、擠壓機的（de）注射器、注射針 （可（kě）替代噴絲板噴嘴）和接收裝置。聚合物溶（róng）液裝在注射器中，其前端接上金屬電極（jí）與高壓電源相連作為陽極。接地的接收裝置作為陰極。
1、靜電紡絲接收裝（zhuāng）置
采用傳統的靜電（diàn）紡絲（sī）接收裝置，由於紡絲過程中不穩定狀態的存在，在接收裝置上得到的纖維往往是無序排列的。因此，製取具有*的電學、光（guāng）學（xué）、機械性能的取向纖維引起了研究者的（de）極大興趣。獲得高度取向的靜電紡絲纖維的主要方法（fǎ）是通過改進接收裝置和（hé）控製電場等方法來實現的。
嚐試了一種新的方法排列纖（xiān）維，他們將兩個電極平行（háng）放置（如圖 2），纖維在下落過程中受到靜電力的作用，並在垂直（zhí）於平行電極的方向被拉直沉積，終搭載在（zài）兩個（gè）電極之間（jiān）。他們認為兩個電極產生的靜電（diàn）力是纖維取向排列的主要原因。這（zhè）種方法所得的纖維（wéi）取向排列程度有很（hěn）大提高（gāo），排列纖維麵（miàn）積也有很大增加，是一種簡單而行（háng）之有效的方法。
2、製（zhì）備螺旋狀纖維的接收裝置
設計了一種新型的接收裝置（如圖4），用來收集定向排列的（de）螺旋狀纖維（如（rú）圖 5）。與傳統的靜電紡絲裝置不同，接地的接收電極（jí）是一個固定在木板中（zhōng）心的直徑為2mm的金屬電線。接地電極與噴絲頭之間（jiān）存在一定的角距離（lí），且在兩者之間放置一（yī）塊傾斜的載玻片，用來（lái）接收螺旋狀的纖維。在紡絲過程中，當射流到達（dá）收集板表（biǎo）麵（miàn）時（shí）被（bèi）擠壓產（chǎn）生機（jī）械不穩定性，從而（ér）產生彎曲折疊、曲折褶皺或者螺旋結構的纖維。
3、動態水（shuǐ）浴接收裝置
設計了一（yī）種新型的動態水浴接收裝置，如圖 6 所示。該裝置主要是通過水流由上水槽底部直徑為5mm的洞流（liú）出時形（xíng）成的漩渦，對纖維進行拉伸。用（yòng）水（shuǐ）泵連接上下兩個水槽形成一個循環，使水能重複循環使用並且保持上水槽的水位不變。在上水槽中插入（rù）一根導線，將水麵上多餘的電荷導出。在（zài）不拉斷纖維的前提下，旋轉的離心力和水流牽引作用下，對纖（xiān）維進行很好的拉（lā）伸牽引。纖（xiān）維在漩渦底部匯聚成紗（shā）線，從槽底的洞中流出，並用旋轉的滾筒接收纖維（wéi）紗線。
在靜電紡絲過（guò）程中加入電場。在磁（cí）場的作用下，射流中的電流所產生的安培力的方向始終（zhōng）指向初始平衡點（diǎn），從而導致鞭動範圍減小，射流的穩定性控製得到提高（gāo）。
且與旋轉的圓（yuán）筒接收裝置呈90 ℃角處放置一個輔助電極（如圖8）。該（gāi）電極提供與噴絲頭上大小相等方向相（xiàng）反的（de）電壓（yā）。該裝置產（chǎn）生一個可控的（de）電場以消除電紡過程中的彎曲不（bú）穩定和鞭動，從而使電紡射流沿一個穩定的軌跡噴射。
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