靜電紡絲機(jī)紡絲法簡介及其應(yīng)用領(lǐng)域

靜電紡絲機(jī)紡絲法簡介

靜電紡絲法是聚合物溶液或熔體在靜電作用下進(jìn)行噴射拉伸而獲得納米級(jí)纖維的紡絲，作為一種新穎的納米纖維制備方法，具有許多一般納米纖維制備法沒有的優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外一直引起廣泛的關(guān)注。
靜電紡絲就是高分子流體靜電霧化的特殊形式，此時(shí)霧化分裂出的物質(zhì)不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以運(yùn)行相當(dāng)長的距離，固化成纖維。靜電紡絲技術(shù)在1934年首先由 Formhals[1]提出, 隨后的相當(dāng)長一段時(shí)間又有多項(xiàng)zhuanli出現(xiàn)。近年來，隨著納米材料研究的興起，人們發(fā)現(xiàn)由電紡制得的纖維的直徑可以達(dá)到納米級(jí)，使得這種技術(shù)重新受到重視并出現(xiàn)了大量的文獻(xiàn)[2]。目前, 主要是從事材料、化工和高分子領(lǐng)域的科學(xué)家在研究靜電紡絲。

“靜電紡絲”一詞來源于“electrospinning”或更早一些的“electrostatic spinning”，國內(nèi)一般簡稱為“靜電紡”、“電紡”等。1934年，F(xiàn)ormalas發(fā)明了用靜電力制備聚合物纖維的實(shí)驗(yàn)裝置并申請(qǐng)了zhuanli，其zhuanli公布了聚合物溶液如何在電極間形成射流，這是初次詳細(xì)描述利用高壓靜電來制備纖維裝置的zhuanli，被公認(rèn)為是靜電紡絲技術(shù)制備纖維的開端。但是，從科學(xué)基礎(chǔ)來看，這一發(fā)明可視為靜電霧化或電噴的一種特例，其概念可以追溯到1745年。靜電霧化與靜電紡絲的Z大區(qū)別在于二者采用的工作介質(zhì)不同，靜電霧化采用的是低粘度的牛頓流體，而靜電紡絲采用的是較高粘度的非牛頓流體。這樣，
靜電霧化技術(shù)的研究也為靜電紡絲體系提供了一定的理論依據(jù)和基礎(chǔ)。對(duì)靜電紡絲過程的深入研究涉及到靜電學(xué)、電流體力學(xué)、流變學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域。

靜電紡絲的研究已取得許多成果,并為后來者的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。展望未來,靜電紡絲原理還要深入研究,靜電紡絲技術(shù)還有待進(jìn)一步發(fā)展,以能有效地控制所得制品的品質(zhì),并在制備纖維氈的基礎(chǔ)上紡制出單根連續(xù)的納米級(jí)纖維。靜電紡納米級(jí)絲素纖維制品在組織工程等領(lǐng)域也將有廣泛的用途。

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