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1、第42卷，第6期Vo1．42，Nol6工程塑料應(yīng)用．一11／2014年6月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJun．2O14doi：10．3969／j．issn．1001-3539．2014．06．025無針頭靜電紡絲研究進(jìn)展謝概，宋慶松，鄧德鵬，劉勇(北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，北京100029)摘要：通過介紹無針頭溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲的研究進(jìn)展，對紡絲裝置、紡絲過程和有關(guān)結(jié)論進(jìn)行了綜述，分析了各種實驗方法的特點以及所得纖維的特性，并指出目前存在的問題和需要改進(jìn)的地方，為無針頭靜電紡絲的深
2、入研究提供理論依據(jù)，同時為靜電紡絲納米纖維的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用開發(fā)奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：納米纖維；靜電紡絲；無針頭；紡絲裝置中圖分類號：TQ340．64文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001．3539(2014)06．0117．05ResearchProgressofNeedlelessElectr0spinningXieGai，SongQingsong，DengDepeng，LiuYong(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTe
3、chnology，Beijing100029，China)Abstract：Byintroducingtheprogressesofneedlelesselectrospinningusingsolutionandmelt，thespinningdevice，thespinningprocessandsomeresultswerereviewed．Thecharacteristicsofthevariousexperimentalmethodsandpropertiesoftheresultingfiberswerean
4、alyzed．Theproblemsandareasneedforimprovementwerepointedout．AtheoreticalbasisforfurtherresearchofneedlelesselectrospinningisprovidedandafoundationfortheindustrializationandapplicationsofelectrospinningnanofibersiS1aid．Keywords：nanofiber；electrospinning；needleless；
5、spinningdevice靜電紡絲是制造連續(xù)納米纖維最有效和最直接的方法液器的液面直接進(jìn)行，不限制流速，因此通常得到的纖維直之一，所得納米纖維具有優(yōu)良的特性，應(yīng)用廣泛，得到了大量徑較大，分布不均，但產(chǎn)量得到了極大提高。自由流動按照研究1。然而傳統(tǒng)單針頭靜電紡絲的生產(chǎn)效率很低，多針射流發(fā)射裝置分為曲面發(fā)射和水平面發(fā)射兩類。頭靜電紡絲的產(chǎn)量雖有所提高，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電場干擾(1)曲面發(fā)射。影響很大1，并且這兩種方法都有嚴(yán)重的針頭堵塞問題，很一般曲面發(fā)射的無針頭靜電紡絲過程分四步：①噴頭大程度上制約了靜電紡絲的快速發(fā)展。無
6、針頭靜電紡絲不部分浸入聚合物溶液中并旋轉(zhuǎn)使其表面覆蓋溶液薄層；②噴使用任何針頭，當(dāng)電場強(qiáng)度超過臨界值時，大量射流直接從頭的旋轉(zhuǎn)促進(jìn)溶液在其表面形成大量圓錐形尖峰；③當(dāng)加上開放的自由液面形成]，避免了針頭堵塞的缺陷，極大地提高壓電場后，電場力集中到尖峰使其變形成泰勒錐；④電壓高了紡絲效率和纖維產(chǎn)量，為靜電紡絲產(chǎn)業(yè)化提供了可行的達(dá)到一定值時，射流從泰勒錐拉出，并最終在接收裝置上得途徑。到纖維。靜電紡絲分溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲兩種，考慮2006年，美國專利US20060290031A1【6提出了一種無到聚合物溶液或熔體的流
7、動方式對紡絲裝置、射流產(chǎn)生和纖針頭靜電紡絲裝置，根據(jù)此裝置，捷克Elmarco公司生產(chǎn)出維產(chǎn)量有重要的影響，筆者將溶液靜電紡絲和熔體靜電紡絲了世界上首臺用于工業(yè)化的納米纖維靜電紡絲機(jī)——1G納根據(jù)紡絲時物料流動在空間上是否受到限制分為自由流動米蜘蛛，2011年該公司開發(fā)了更高效、更穩(wěn)定的2G納米蜘和受限流動進(jìn)行綜述，系統(tǒng)闡述無針頭靜電紡絲的研究成果蛛[7]。納米蜘蛛的出現(xiàn)標(biāo)志著無針頭靜電紡技術(shù)跨出了重和進(jìn)展。要一步，為靜電紡技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是此方1溶液靜電紡絲法需要高壓，對工藝參數(shù)的要求非常嚴(yán)格，分子量小的
8、聚合溶液靜電紡絲設(shè)備簡單、易于控制，且在適當(dāng)條件下可國家自然科學(xué)基金項目(21374008)制備直徑為幾十納米的纖維，因此備受關(guān)注，得到廣泛研究。聯(lián)系人：劉勇，副教授，博導(dǎo)，主要研究高分子納米復(fù)合材料的理1．1自由流動論與應(yīng)用自由流動，即溶液或熔體在另一材料表面或紡絲在儲收稿日期：2014—03—22118工程塑料應(yīng)
