聚合物電紡絲裝置

聚合物電紡絲裝置

{精}取決于表面（Surfaces）、形狀（Shapes）、流變學（Rheology）和電荷（Electrical charge）之間復雜的相互作用。電荷通常由離子攜帶，離子在流體中移動的速度可能會比流體的形狀變化更快、相等或更慢。根據既往的報道，基本的{精}裝置主要由四個部分組成：含有聚合物溶液的玻璃、金屬針、高壓電源和金屬收集器（形態可變）（或稱為高壓電源、泵、鈍尖噴絲頭和導電集電器，電源可為直流也可為交流電）。聚合物液體通常使用泵以恒定而可控的速度通過噴絲頭，當電荷通過金屬針進入聚合物溶液時，{精}過程即開始，由于聚合物液滴上的感應電荷，與收集器之間存在電位差，正負電荷在液體內發生分離，與噴絲頭極性相同的電荷將向液滴表面遷移，產生多余的電荷。隨著電場的進一步增加，更多的電荷累積，從而增加駐留在液滴上的表面電荷的密度，雖然表面張力傾向于球形以小化液滴的總表面自由能，但靜電排斥傾向使得液滴變形，故球形液滴變形并呈現圓錐形狀（Taylor cone）。這個階段，帶電射流從錐形液滴中出現，并被電場加速，射流起初沿直線向收集器沿伸，然后由于彎曲的不穩定性而經歷劇烈的擾動，當射流被拉成更細的直徑時，它會迅速固化，并被收集在特定距離的金屬收集器上。

電噴霧和靜{精}都是用于制造納米/微粒和納米/微纖維的電流體動力學機制。兩個過程的基礎施加靜電力以從粘彈性聚合物溶液中產生帶電射流。一旦過程完成，溶劑會及時蒸發，并獲得納米微米結構。聚合物溶液的濃度決定了所得材料的結構。在較低溶液濃度下觀察到球形顆粒。當濃度接近臨界值時，通常會產生串珠形態，即帶有顆粒的電紡纖維。高于臨界溶液濃度可以生產均勻的纖維。