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同軸靜電紡絲的基本原理：在電紡過(guò)程中兩種溶液在毛細(xì)管口處匯合時(shí)間較短,且兩種溶液的擴(kuò)散系數(shù)較低,因此兩種紡絲液在固化前不會(huì)混合。對(duì)內(nèi)外層液體施加高壓電場(chǎng),內(nèi)層溶液的電荷逐漸遷移到外層溶液表面。隨著電壓升高,電場(chǎng)力變大,外層溶液表面的電荷量逐漸増加;當(dāng)電荷聚集到一定程度,電荷的排斥力増大,外層溶液被拖拽并拉伸,在紡絲噴頭處形成復(fù)合泰勒錐,繼而從泰勒錐體拉伸出由殼層包被著核層聚合物的同軸復(fù)合結(jié)枃;復(fù)合泰勒錐被進(jìn)一步牽伸成芯殼結(jié)構(gòu)噴射細(xì)流,在拉伸的過(guò)程中經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的鞭動(dòng)、彎曲變形。隨著溶劑在細(xì)流牽伸過(guò)程中快速揮發(fā)和噴射流的逐漸細(xì)化,最終在接收裝置上收集到復(fù)合結(jié)枃的超細(xì)纖維膜。

在紡絲過(guò)程中,泰勒錐外層液體對(duì)內(nèi)層液體的穩(wěn)定機(jī)理如下:

(1)用粘彈性液體介質(zhì)取代外層液體(當(dāng)普通電紡中為空氣)。當(dāng)外層液體被進(jìn)一步作為殼拉伸時(shí),殼液體的拉伸給予了界面更大的彈性,從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步穩(wěn)定內(nèi)層液體的作用。

同軸靜電紡絲的技術(shù)特點(diǎn)如下: 在同軸電紡過(guò)程中,外層溶液受到電場(chǎng)力的拉伸,而內(nèi)層溶液只受到外層溶液的粘性摩擦力作用。由于在電紡復(fù)合結(jié)枃?yán)w維時(shí),不同性質(zhì)的材料相匯聚,因此使得同軸電紡對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)變得較為敏感。從一方面來(lái)說(shuō),同軸靜電紡絲順利進(jìn)行的關(guān)鍵在于復(fù)合泰勒錐的穩(wěn)定性:從另一方面來(lái)說(shuō),復(fù)合泰勒錐和噴射細(xì)流的穩(wěn)定性又直接影響著同軸靜電紡絲的電紡效果,即噴射細(xì)流的不穩(wěn)定性在很大程度上影響著復(fù)合纖維的結(jié)構(gòu)。復(fù)合泰勒錐的形成取決于內(nèi)層液體能否在被拉伸的同時(shí),與外層液體共同作用形成復(fù)合細(xì)流。因此,有必要對(duì)電紡過(guò)程中內(nèi)層液體的受力情況進(jìn)行分析,以此了解內(nèi)層溶液如何被拉伸形成復(fù)合細(xì)流。

制備同軸靜電紡絲納米纖維需要良好的設(shè)備，佛山輕子公司研發(fā)的全能型靜電紡絲機(jī)E05配備了雙紡絲注射泵，可采用不同的注射速度制備同軸納米纖維膜。有需求者可查閱鏈接獲取設(shè)備信息:http://www.qingzitech.com/product/29.html