基于感應電極法的納米纖維靜電紡絲工藝研究.pdf

1、靜電紡絲技術因其能方便制備高比表面積納米纖維而獲得廣泛應用。經(jīng)過近十多年的快速發(fā)展，靜電紡絲技術日漸成熟和完善。但是，當前電紡技術仍然難以制備出三維、大面積定向分布的納米纖維，且對電紡纖維的直徑的精細地控制仍面臨技術挑戰(zhàn)。為了解決上述問題，本文發(fā)明了一種新型的靜電紡絲方法——感應電極法，通過在傳統(tǒng)電紡裝置上引入平行感應電極實現(xiàn)了對三維定向和隨機分布納米纖維的可控制備。
　　本文首先研究了感應電極電紡裝置中的電場分布形態(tài)及其對納米纖

2、維運動方式的影響機理。基于COMSOL軟件的電場分析結果表明，紡絲電場分成兩部分：一部分從噴絲針頭開始指向感應極板，另一部分由針頭指向固定接收極板。紡絲過程包含三種納米纖維運動方式：向著感應極板運動、向著固定接收極板運動、向著兩個極板之間的空間運動。實驗結果表明，這三種運動方式可在接收極板之間形成三種對應狀態(tài)的納米纖維：感應極板表面上隨機分布纖維、固定接收極板表面上隨機分布纖維、兩個極板之間懸置定向纖維。
　　實驗探究了懸置定向

3、PVA納米纖維的靜電紡絲制備工藝。結果顯示，懸置納米纖維以噴絲針頭為中心，在固定極板和感應極板之間排布出大面積三維對稱和多層排布的定向納米纖維陣列。對懸置纖維收集統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，81%的納米纖維定向傾斜角度≤5°，顯示出良好的定向性。通過調(diào)整電紡參數(shù)，可制備出有效長度為60~140mm的PVA定向納米纖維，并可進一步編制成各種角度的納米纖維陣列。
　　研究了隨機分布 PVA納米纖維的電紡參數(shù)和絲徑分布的關系。實驗結果表明，采用感應電極