静电纺丝

静电纺丝是一种纤维生产方法，它利用电力将聚合物溶液或聚合物熔体的带电丝牵引至纤维直径约为100纳米的范围。静电纺丝具有电喷和传统溶液干法纺纤维的特点。

该工艺不需要使用凝固化学反应或高温来从溶液中生产固体丝。这使得该工艺特别适用于生产使用大分子和复杂分子的纤维。从熔融前体生产静电纺丝也是一种做法；这种方法确保没有溶剂可以带入最终产品。

当一个足够高的电压施加到一个液滴上时，液体的主体变得带电，静电排斥力抵消了表面张力，液滴被拉伸；在一个临界点，液体流从表面喷出。这个喷发点被称为泰勒锥。如果液体的分子内聚力足够高，液流破裂就不会发生（如果发生，液滴就会被电喷），并形成一个带电的液体喷射。

当射流在飞行中变干时，随着电荷迁移到纤维的表面，电流流的模式从欧姆流转变为对流。然后，射流通过在纤维的小弯曲处启动的静电排斥引起的鞭打过程被拉长，直到它最终沉积在接地的收集器上。由这种弯曲不稳定性引起的纤维伸长和变细导致了具有纳米级直径的均匀纤维的形成。

• • 聚合物的分子量、分子量分布和结构（支链、线状等）

聚合物的分子量

• 溶液特性（粘度、电导率和表面张力）
• 电动势、流速和浓度
• 毛细管和收集网之间的距离
• 环境参数（温度。
• 目标屏幕（收集器）的运动和尺寸
• 针规

电纺的标准实验室设置包括一个连接到高压（5至50千伏）直流电源、注射泵和接地收集器的喷丝头（通常是皮下注射器针）。

聚合物溶液、溶胶、颗粒悬浮液或熔体被装入注射器，该液体通过注射器泵以恒定的速度从针尖挤出。另外，喷丝板顶端的液滴可以通过从提供恒定进料压力的头槽进料来补充。这种恒压式进料对低粘度原料的效果更好。

• • 替代电流电纺
  • 无针（也称为。无针（也称为无喷嘴）电纺
  • 倍增针
  • 高产能滚筒电纺
• 产量滚筒电纺
• 线电纺
• 气泡电纺
• 球电纺
• 高速电纺
• 板边电纺
• 碗状电纺
• 空心管电纺
• 旋转锥体电纺
• 螺旋线圈电纺
• 电吹风

修改喷丝板和溶液类型可以创造出具有独特结构和性能的纤维。电纺纤维可以采用多孔或芯壳形态，这取决于所纺材料的类型以及所涉及的溶剂的蒸发率和混溶性。

对于涉及多种纺丝液的技术，创造纤维的一般标准取决于外部溶液的可纺性。这就为创造复合纤维提供了可能性，这种纤维可以作为药物输送系统，或者在失败时具有自我修复的能力。

同轴设置使用双溶液进给系统，允许在喷丝板顶端将一种溶液注入另一种溶液。鞘液被认为是作为一种载体，在电纺喷射器的泰勒锥处吸入内部液体。如果溶液是不相溶的，那么通常会观察到芯壳结构。

然而，由于纤维凝固过程中的相分离，不相溶的溶液会导致多孔性或具有不同相的纤维。对于更先进的设置，三轴或四轴（四轴）喷丝板可用于多种溶液。

乳剂可用于制造芯壳或复合纤维，而无需修改喷丝板。然而，与同轴纺丝相比，这些纤维通常更难生产，因为在创造乳剂时必须考虑更多的变量。