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靜電紡絲的成形工藝

更新時(shí)間:2016-02-18      點(diǎn)擊次數(shù):3880

 

  靜電紡絲技術(shù)與傳統(tǒng)紡絲技術(shù)有著明顯的不同,即靜電紡絲技術(shù)通過(guò)靜電力作為牽引力來(lái)制備超細(xì)纖維。如圖中所示,在靜電紡絲工藝過(guò)程中,將聚合物熔體或溶液加上幾千至幾萬(wàn)伏的高壓靜電,從而在毛細(xì)管和接地的接收裝置間產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的電場(chǎng)力。當(dāng)電場(chǎng)力施加于液體的表面時(shí),將在表面產(chǎn)生電流。相同電荷相斥導(dǎo)致了電場(chǎng)力與液體的表面張力的方向相反。

 

  這樣,當(dāng)電場(chǎng)力施加于液體的表面時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)向外的力,對(duì)于一個(gè)半球形狀的液滴,這個(gè)向外的力就與表面張力的方向相反。如果電場(chǎng)力的大小等于高分子溶液或熔體的表面張力時(shí),帶電的液滴就懸掛在毛細(xì)管的末端并處在平衡狀態(tài)。隨著電場(chǎng)力的增大,在毛細(xì)管末端呈半球狀的液滴在電場(chǎng)力的作用下將被拉伸成圓錐狀,這就是Taylor錐。

 

  當(dāng)電場(chǎng)力超過(guò)一個(gè)臨界值后,排斥的電場(chǎng)力將克服液滴的表面張力形成射流,而在靜電紡絲過(guò)程中,液滴通常具有一定的靜電壓并處于一個(gè)電場(chǎng)當(dāng)中,因此,當(dāng)射流從毛細(xì)管末端向接收裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,都會(huì)出現(xiàn)加速現(xiàn)象,這也導(dǎo)致了射流在電場(chǎng)中的拉伸,終在接收裝置上形成無(wú)紡布狀的納米纖維。

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