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静电纺丝工艺的影响因素

发布网友发布时间：2024-09-06 14:17

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热心网友时间：2024-09-09 20:22

静电纺丝工艺的影响因素

静电纺丝，一种通过聚合物溶液或熔体带电并经电场拉伸形成纤维的技术，其过程涉及多个关键参数。以下是影响纤维直径的七个重要因素的详细阐述：

电压：纺丝电压对纳米纤维直径至关重要。在A至B千伏的范围内，高电压会促使更细小的纤维形成，而低电压下表面张力较大，导致纤维直径较大。过高电压则可能形成珠状纤维。
溶液流速：流速影响生产效率与纤维稳定性，过快的流速可能导致纤维直径增大，甚至形成珠状纤维。
针距：针头与收集器间距影响电场强度和溶剂蒸发，过近的距离可能妨碍溶剂充分蒸发，产生熔合纤维。
收丝筒速度：收丝筒转速越高，纤维直径越小，但过度拉伸可能导致纤维断裂。
浓度和粘度：聚合物浓度和粘度影响纤维形态，过低浓度可能产生珠状纤维，过高粘度可能导致纤维断裂。
溶剂：选择适当沸点和挥发性的溶剂至关重要，过高挥发性可能导致干燥问题，而粘性低的溶剂可能无法形成纤维。
环境：温度和湿度影响溶剂蒸发和纤维形态，如高湿度可能促进珠状纤维的形成。

不同聚合物在不同条件下的静电纺丝效果可见于以下电镜图片：

聚偏氟乙烯
聚丙烯腈
醋酸纤维素
聚苯乙烯

具体如在DMF/THF不同比例的溶液中，聚苯乙烯纤维的形态变化显著：（a）串珠；（b）光滑纤维；（c）平行双链纤维；（d）扁平带状纤维。

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