靜（jìng）電紡絲原理

靜電紡絲原理

電紡絲( electrospinning) 又稱靜電紡絲( electrostatic spinning) , 是一種利用聚（jù）合物溶液或熔體在強電場作（zuò）用下（xià）形成噴射（shè）流進行紡絲加工的工藝。近年來, 電紡絲（sī）作為一種可製備超精細纖維的新（xīn）型加工方法, 引起了人們的廣泛關注。理論上, 任何可溶解（jiě）或熔融的高分子材料均可進行電（diàn）紡絲加工。目前世界上已成功進行電紡絲（sī）加工的聚（jù）合物超過30 種, 包括DNA、膠（jiāo）原、絲蛋（dàn）白等天然高分子, 以（yǐ）及聚氧乙烯、聚丙（bǐng）烯腈、聚乳酸（suān）、聚酰亞胺（àn）、尼龍、聚乙烯醇、聚己內酯、聚氨酯等合成高分子（zǐ）。
原理
在電紡絲過程中, 噴射裝置（zhì）中（zhōng）裝滿（mǎn）了充電（diàn）的聚合物溶液或熔融液。在（zài）外加電場作用下, 受表麵張力作用而保持在噴嘴處（chù）的高分子液滴, 在電場誘導下表麵聚集（jí）電荷, 受到一個（gè）與表麵張力（lì）方向相反的電場力。當（dāng）電場逐漸增強時, 噴嘴處（chù）的液滴由球狀被拉（lā）長為錐狀, 形成所謂（wèi）的 泰勒錐 ( Taylorcone) 。而當電場強度增加至（zhì）一個臨界值時（shí）, 電場力就會克服液（yè）體的表麵張力, 從 泰勒錐中噴出。噴射流（liú）在高電場的作用下發生震蕩而不穩, 產生頻率*的不規則性螺旋運動。在高速震蕩中, 噴射流被迅（xùn）速（sù）拉細, 溶劑也（yě）迅速揮發, 終形成直徑在nm級的纖維, 並（bìng）以隨機（jī）的方式散落在收集裝置上（shàng）, 形成無紡布。