水松纸激光打孔机
第42卷第4期
2018年7
ca130月
燕山大学学报机床数据采集
Journal of Yanshan University
Vol. 42 No. 4
July 2018
文章编号：1007-791X (2018)04~0283-13改性材料
焦体峰1,2’*，黄欣欣1,2，展方可1,2
(1.燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛066004;2.燕山大学河北省应用化学重点实验室，河北秦皇岛066004)
摘要：纳米纤维具有直径可控、结构可控、髙比表面积以及易于进行表面修饰的特点而受到广泛的关注。静 电纺丝作为一种制备纳米纤维的技术，具有髙效，可控等优点，在众多制备纳米纤维的方法中脱颖而出。纳米 纤维具有结构多样性、组成多样性、功能多样性等特点，逐渐引起人们的关注。本文介绍了基于电流体动力学 的静电纺丝原理，简要讨论了制备多种组成不同、结构不同、排列顺序不同的纳米纤维的工艺。最后，重点探究 了纳米纤维作为载体的多种应用并进行展望。关键词：静电纺丝；纳米纤维；综述中图分类号：O648.12 树脂制品
文献标识码：A
DOI ： 10.3969/j. issn. 1007-791X.2018. 04.001
0引言
20世纪30年代，人们发现高压电场下，粘弹
性流体会被拉成超细纤维，称为静电纺丝技术。 经过不断的研究和发展，这种技术可以用来制备 直径为几十纳米的连续纤维。纳米材料研究的迅 速升温，激起了人们对静电纺丝（又称电纺）技术 的浓厚兴趣。与模板聚合法、融喷法等纳米纤维 制备方法相比，静电纺丝法是目前唯一能够直接、 连续制备聚合物纳米纤维的方法[1-4]。
纳米纤维定义有狭义、广义之分。狭义的纳 米纤维指直径为纳米尺度范围，即指纤维直径小 于100 nm 的超细纤维。广义的纳米纤维指将纳 米微粒填充到纤维中，对纤维进行改性。只要纤 维中包含有纳米结构，而且还被赋予了新的物性, 就可以划入纳米纤维的范畴，也就是通常意义上 的纳米纤维。而目前生产纳米纤维最普遍、最实 用的方法，就是静电纺丝法[5 8]。
1静电纺丝原理
简言之，静电纺丝是利用聚合物溶液或熔体
在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米纤维的方 法。少量粘弹性流体在泵的作用下通过喷丝针头 时，由于表面张力的作用，液滴会呈球形。喷丝针 头与高压电源连接，高压电场下，针头尖端的液滴 表面会被相同的电荷覆盖[910]。液滴所带电荷间 的斥力与表面张力相互抵消，使球形液滴变得不 稳定。如果液滴表面斥力足够强，足以克服表面 张力，液滴将形成圆锥形。电场作用下，开始喷射 时，液滴形成“泰勒锥”。喷流直径持续变小，然后 开始弯曲，进入“不稳定的鞭打”状态并加速波动。 随着时间推移，溶剂蒸发，射流直径急剧 下降[11—12]。
多媒体教室讲台
静电纺丝装置安装简单，操作方便。装置主 要由4个部分组成：高压电源、注射泵、喷丝针头、 接收器。静电纺丝装置图及相机下喷射流固化形 成超细纤维的射流图片如图1所示。
收稿日期:2017-12-24 责任编辑：王建青
基金项目：国家自然科学基金资助项目（21473153)；河北省青年拔尖人才支持计划；中国博士后科学基金资助项目（2015M 580214); 河北省高等学校科学研究重点项目（Z D 2018091)；秦皇岛市科学技术研究与发展计划（201701B 004)
作者简介：*焦体峰（1978-)，男’山东章丘人’博士’教授’博士生导师’主要研究方向为功能纳米材料与超分子组装，E m a il: tfjia o @
y s u .e d u.c n
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