静电纺丝纤维束的制备及其应用.pdf

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1、静电纺丝纤维柬的制备及其应用《上海塑料》2013年第4期(总第164期)·专论与综述·静电纺丝纤维束的制备及其应用吴沙沙，罗育阳，刘丽萍，郑国强，刘春太(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450001)摘要静电纺丝是一种简单、快捷制备亚微米、纳米级纤维的新技术。当纤维的直径由微米级下降至亚微米级甚至纳米级时，就会呈现许多优异的性能，如较大的比表面积、较强的韧性及优异的力学性能等。综述了近年来静电纺丝技术制备取向的纳米纤维束及纤维束的性能。关键词静电纺丝；取向；纤维束；性能中图分类号：TQ320文献标志码：A文章编号：1009—5993(2013)04—0001—

2、07PreparationandApplicationofElectrospunFiberBundlesWSha—sha，LUOYu—yang，LIULi—ping，ZHENGGuo-qiang，LIUChun-tai(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Electrospinningisasimpleandeffectivemethodtoobtainsubmicronandnanometerscalepoly—merf

3、ibers．Whenthediametersofpolymerfibersareshrunkfrommicrometerstosubmicronsornanom—eters，thereappearseveralamazingcharacteristics，suchasverylargesurfaceareatovolumeratio，flex—ibilityinsurfacefunctionalitiesandsuperiormechanicalperformance．Thedevelopmentofpreparingalignedelectrospunnanof

4、iberbundlesandtheirmechanicalpropertiesaresummarized．Keywords：eIectrospinning；aligned；fiberbundles；mechanicalproperty者熔体固化，从而在收集装置上得到由亚微米或者0前言纳米纤维构成的，以随机或定向排列的形式存在的早在1934年，Formhals就申请了制备聚合物静电纺丝产品l_2]。超细纤维的静电纺丝装置的专利口]。迄今为止，静静电纺丝的最大优点是纤维的直径可以达到电纺丝技术已有近百年的发展历史。静电纺丝技亚微米级甚至纳米级。当聚合物纤维的直径由微术

5、的原理是：使高聚物溶液或熔体带电，并置于喷米级降至纳米级时，就会呈现许多优异的性能，如丝口与接收屏之间的高压电场中，当电场强度增加较大的比表面积、较强的韧性以及强度等。静电纺时，毛细管尖端呈半球形的液滴变长从而形成泰勒丝纳米纤维这些优异的性能为其带来了极为广泛锥；当电场强度达到一定值时，库仑力克服液体的的用途。静电纺丝纳米纤维主要用于过滤、组织工表面张力，带电的溶液射流便从泰勒锥的尖端喷射程基质、传感器、复合材料的制备等领域。目前出去，经过一段距离的飞行，射流变细，溶剂挥发或静电纺丝纳米纤维主要以无纺布状形式存在]。然而，无纺布纤维分布不均匀，这限制了静电纺丝收稿

6、日期：2013—10—08纤维的用途。定向排列的纤维束能用于电学、光作者简介：吴沙沙(1989一)，女，硕士研究生，主要从事静电纺丝学、生物医学、伤口的包扎、复合材料的制备等领纳米纤维束的研究。域。这拓宽了静电纺丝纤维的应用领域。——1——静电纺丝纤维束的制备及其应用《上海塑料》2013年第4期(总第164期)笔者综述了静电纺丝定向排列纳米纤维的研纤维在外力的作用下就会沿着外力作用方向定向究现状，以及制备连续纤维束的必要性。通过不同排列。随着研究人员的不懈努力，近年来在获取定的加工方法成功制备了具有优异性能的三维静电向排列的纤维束方面取得了较大进展。这些技术纺丝纤

7、维束，并讨论了采用不同的收集装置制备的的主要原理是：在纺丝过程中添加辅助电场使纤维纤维束的优缺点，以及收集装置对纤维束形貌及性受力而定向排列或者改变收集装置的形状和运动能的影响。状况等～]，对纤维施加电场力或机械力]，从而改变纤维的排列方式。采用的收集装置主要有以下1静电纺丝制备定向排列的纳米纤维几种，如图2所示。目前大部分静电纺丝产品都是纤维膜，如图1(1)间隔的导电板法r。。。】，如同2(a)所示。这所示。虽然可应用于过滤材料、生物医用材料、组是收集静电纺丝定向排列纤维的一种常用的方法。织工程材料等诸多领域，但由于其内部纤维无序的与常规静电纺丝装置不同之处在于

8、收集装置为