輔助電極靜電紡多射流的形成及機(jī)理研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是目前制備納米纖維最重要也是最基本的方法之一。傳統(tǒng)靜電紡裝置紡出的納米纖維直徑小、均勻，是目前最普遍使用的靜電紡裝置。但由于裝置的效率和產(chǎn)量低，制約了纖維的產(chǎn)業(yè)化。
　　本文在傳統(tǒng)靜電紡絲裝置基礎(chǔ)上，對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)，提出了一只種新型靜電紡絲方法——輔助電極多射流靜電紡絲法。該方法既繼承了傳統(tǒng)靜電紡絲法的優(yōu)點(diǎn)又提高了紡絲產(chǎn)量，是一種新型的靜電紡絲技術(shù)。
　　為了判斷輔助電極多射流靜電紡絲方法是否具備提高靜電紡纖維的

2、潛力，本文從泰勒錐上出現(xiàn)的多射流數(shù)量、多射流演變過程、纖維直徑、質(zhì)量以及對(duì)不同溶液體系進(jìn)行輔助電極靜電紡五個(gè)角度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在輔助電極靜電紡中，泰勒錐上能同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)射流，且多射流數(shù)量的變化存在一定的規(guī)律，是多射流數(shù)量由少到多的演變過程。多射流在運(yùn)動(dòng)過程中固化成纖維并且纖維聚集成纖維束，最后沉積在接收極板上。將不同的溶液體系分別進(jìn)行輔助電極靜電紡，能出現(xiàn)多射流，說明輔助電極靜電紡絲裝置的應(yīng)用具有普遍性。該方法的納米纖維具有

3、一定的取向性，可通過改變工藝參數(shù)來提高納米纖維的取向性。研究發(fā)現(xiàn)，輔助電極的直徑、個(gè)數(shù)以及紡針針尖到輔助電極的距離影響多射流的數(shù)量及演變過程。減小輔助電極的直徑、減小針尖到輔助電極的距離以及增加輔助電極的個(gè)數(shù)都能提高泰勒錐上多射流的數(shù)量和穩(wěn)定性。電壓對(duì)多射流數(shù)量的影響顯著，增大電壓能提高多射流的數(shù)量。為了研究多射流的形成機(jī)理，本文采用了Ansys有限元分析軟件，建立輔助電極靜電紡模型，模擬并分析了電場分布情況，并通過改變輔助電極參數(shù)和電