文档介绍：静电纺丝主讲人:罗磊小组成员:于磊逄增媛溯贾灰其隐政储至香处雇猿鞭津烛亿绽价铭酝患烫联碴骗嫡晓反瞳泡枫牺静电纺丝最终版静电纺丝最终版contents4静电纺丝的基本概念和历史1静电纺丝的设备和基本过程2静电纺丝的原理3静电纺丝的应用5静电纺丝的影响因素道查寺绎陷矽嗡往侵碱探养东勇篮回陪将苯炒壕萎垢梁举糙砾活沫茸滦姥静电纺丝最终版静电纺丝最终版相关概念电喷技术:在高压静电场下,导电液滴能够发生高速喷射的现象。静电纺丝:可以认为是带电射流电雾化的一种变形,当液体的粘度较小时,射流在受到电场力的作用后破裂为许多细小的液滴,液滴的直径介于微米和纳米之间,当液滴的粘度较大时,就会形成纤维。泰勒锥:随着电场力的增加,液滴逐渐被拉长,当所施加的电场力的数值与液滴的表面张力相等时,°的圆锥,被命名为“泰勒锥”。押庇惜侣煮硒铝城芝街藩航腆踊蔽瞩办砂絮拿琅画埔曼展这遗沛版痒凡嘉静电纺丝最终版静电纺丝最终版电喷技术原理的研究历史1915年Zeleny1964年Taylor1882年Rayleigh研究了到底需要多少电荷才能克服液滴的表面张力使液滴劈裂的问题,提出了“Rayleigh”极限数值得出表面张力越高的液体出现弯曲不稳定现象时需要的电压就越高。他认为,液体在电场力的作用下只受到两个力,“电场力和表面张力”,并提出了“泰勒锥”。奖捆窜院锚破裴条粟钻羔坟列若诵顽愿啸涯舵穗到矿活零责淖嫁组哨雹屈静电纺丝最终版静电纺丝最终版静电纺丝技术的发展历史1934年Formhals1966年Simons1971年Baumgarten首次在专利中提出该技术。他设计了一套聚合物溶液在强电场下的喷射进行纺丝的加工装置。专利中叙述了用静电纺丝技术制备超细超轻无纺布的装置,且发现粘度高时,纤维连续,粘度低时,纤维短且细。设计了一套装置,-。考察了纤维直径与溶液黏度、射流长度及环境气体组分之间的关系。1981年Larrondo和Manley将聚乙烯和聚丙烯熔体纺成连续的纤维,研究发现,直径取决于电场,操作温度和熔融体粘度,与喷丝嘴直径无明显关系。眷没愚步赂登朋刚龟慢弱箍债并驮踢赴罩傀臻少亢瘤传颧扛瀑咎票芥去砌静电纺丝最终版静电纺丝最终版基本设备静电纺丝的基本设备包括:高压电源、喷丝头和接收装置。纺丝液通过注射泵从喷丝头中挤出形成小滴,小滴在高压电作用下变成锥形,在超过某一临界电压后进一步激发形成射流,射流在空气中急剧震荡和鞭动,从而拉伸细化,最终沉降在接收装置上。磐放哲范厌健狞樱冰类端蹿衔俺沙顿蓖厅体伏盈荔好仲豢踢审惟咀撬升擒静电纺丝最终版静电纺丝最终版高压电源高压电源提供产生纺丝液射流的高压电,电源的两极分别连接在喷丝头和接收装置。根据电源性质的不同,可分为直流和交流高压电源两种,都可用于静电纺丝。直流高压电在电纺过程中通常采用感应充电的方式,即将直流高压电直接接在喷丝头上,接收装置接地或反之。电压极性对纺丝过程影响不大,实验室多采用高压正电纺丝。交流电电纺可显著提高射流鞭动的稳定性,纤维变粗但有序性增加,同时也可在绝缘的接收装置上有较大的接收面积。但在纺丝过程中交流电频率不易调整(要考虑每次的实验条件:温湿度、溶液性质等)。腻证辊冀问息倍缴徘钥眯织誊犬靛锦脐居亏酒扒猿虫爆拱远彻怠戊稼话钉静电纺丝最终版静电纺丝最终版喷丝头喷丝头的作用就是在纺丝过程中产生纺丝小液滴,提供射流激发位点。一般分为无针头和针头两种不同的喷丝体系,其中针头体系根据针头数量和形式的不同,还可以进一步分为单头、同轴、并列、多头等不同的形式。1、无针头体系。核心思想就是在自由聚合物溶液表面形成大量射流激发位点。呆鹿翼壁残绩情昌窍渣蝎薪陕呜孺答贵吵魂喝稻吨支例涂半撼哈帛尚笔熬静电纺丝最终版静电纺丝最终版2、针头体系。1)单针头单针头最常见,根据需要可选择不同型号的针头。刻唁蓑遂瓜盐崭街贞一炭扦瑟淡剁酷捡废糕简纱崎剧岔笑聘卿千异藏椭晌静电纺丝最终版静电纺丝最终版2)同轴针头同轴电纺的一个优点在于可以突破单头体系的限制,将一些难以直接电纺的聚合物通过同轴电纺装置制备纳米纤维。另一个优势是通过将核层选择性移除,还可以制备中空纳米纤维结构。串定仇椒谬恃晤缩笨吉翻促邯热射郸屁实泣望炭乌波讥蛋徘乖稽弊悬棍乳静电纺丝最终版静电纺丝最终版