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靜電紡絲是一種納米纖維制造工藝,聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲。在電場作用下,針頭處的液滴會由球形變?yōu)閳A錐形(即“泰勒錐”),并從圓錐尖端延展得到纖維細絲,這種方式可以生產(chǎn)出納米級直徑的聚合物細絲。
影響靜電紡絲纖維的因素有很多:
1.聚合物溶液濃度
聚合物溶液濃度越高,粘度越大,外表張力越大,而脫離針頭后液滴割裂才能隨外表張力增大而削弱。一般在其它條件守恒時,纖維直徑隨著濃度增加而增大。
2.電場強度
隨電場強度增大,靜電紡絲液的射流有更大的外表電荷密度,因而有更大的靜電斥力。當(dāng)所施加的電壓不同時,為打破表面張力與電場力的平衡,毛細管頂端的液滴將會產(chǎn)生不同的表面形狀,從而影響所產(chǎn)生的噴射液滴及細流尺寸的分布情況、纖維形態(tài)。
3.紡絲針頭與收集器之間的間隔
聚合物液滴從針頭噴出后,在空氣中伴跟著溶劑揮發(fā),聚合物濃縮固化成纖維,最終被接納器接納。隨兩者間間隔增大,直徑變小。
4.紡絲環(huán)境的溫濕度
紡絲溫度對靜電紡絲纖維的影響是多方面的。一方面,升高溫度有利于溶劑的揮發(fā),使射流在電場中快速固化,使納米纖維直徑增大;另一方面,紡絲溫度也會影響紡絲液的粘度、表面張力及導(dǎo)電性。而濕度對靜電紡絲纖維的影響主要表現(xiàn)在影響溶劑的揮發(fā)性。升高濕度會減低溶劑的揮發(fā)速度,反之亦然。因此可以通過調(diào)節(jié)紡絲環(huán)境的溫濕度對靜電紡絲所得的納米纖維形貌進行調(diào)控。
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標(biāo)題:影響靜電紡絲的因素有哪些
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