在静电纺丝过程中的影响因素有哪些


1 何为静电纺丝

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺,基于比表面积大、孔径小、可精确沉积等独特性能,静电纺丝制作的纳米纤维在生物医疗、国防军工、环境治理等领域有着广阔的发展空间和实用价值。

 

2 静电纺丝过程中常见的影响因素

静电纺丝受很多因素的影响,有时候即使参照说明进行纺丝,也会实验失败。总体上看,静电纺丝常见的影响因素主要可分为三类(见图1):被纺材料的性质、环境参数和其它变量等。

图1 静电纺丝常见的影响因素

  

首先是材料性质方面,影响静电纺丝的参数主要有溶液的粘度、弹性、电导率和表面张力等,比如对于高粘度溶液,电荷可能不会产生足够的强度来拉伸溶液以形成纤维。

环境参数方面,影响静电纺丝的参数主要有溶液温度、环境温度和环境湿度。静电纺丝过程,溶剂蒸发速率和溶液对湿度的敏感性受环境温度和湿度的影响很大。一般来说,随着温度的升高,纤维的直径降低。

 

其它控制变量主要有电压、针头与收集板之间的距离、收集装置运动速度、供液速度和溶液浓度等。例如,纺丝电压需要在一定的范围内才能纺出理想的纤维直径;当纺丝电压较小时,电场力难以克服溶液本身的表面张力,纺出来的纤维直径偏大;当纺丝电压较大时,纺丝液的射流量加大,射流速度加快,不利于射流的拉伸与分裂,从而使纤维直径也会变大。静电纺丝机作为实现电纺过程的仪器,必须具备控制实验中各项参数的功能。

 

联系我们