气泡静电纺丝技术及其机理研究
静电纺丝www.ucalery.com技术是目前制备超细纤维和纳米纤维最直接也是最基本的方法之一。由静电纺丝技术制备的纳米纤维由于具有很高的比表面积,独特的网状结构和孔隙等卓越性能,在纺织服装、环境工程、生物科技、医疗与卫生健康、能源贮存、军事与反恐安全等领域具有十分广阔的应用前景。 本文首先回顾了静电纺丝技术的历史、发展以及研究现状,总结了有关静电纺丝装置的种类、主要特点以及目前为提高静电纺纤维产量的主要改进及其作用效果,指出传统静电纺丝装置的效率和产量低下是制约其纳米纤维应用和进一步发展的瓶颈问题。在深入分析传统静电纺丝装置各部分存在的问题以及可能的解决方案的基础上,本文首次提出了一种新型静电纺丝方法——气泡静电纺丝方法。 根据提出的气泡静电纺丝方法的主要思想,本文研制了有关实验装置,并分析了其主要原理。为了判断气泡静电纺丝方法是否具备提高静电纺纤维产量的潜力,本文从射流数量、气泡(相当于泰勒锥)的大小和数量、纳米纤维直径和纤维产量四个角度进行了实验验证。实验发现,在气泡静电纺丝过程中,有无数根射流飞向接收极板,射流在运动过程中溶剂挥发,固化成纳米纤维,最终沉积在接收极板上。在实验过程中,可以通过调节气压等参数的方法在自由液面生成单个或多个比较均匀、有规律的气泡。
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