值来控制【30J。1.2.2电纺丝基本原理在纺丝过程中,将喷射装置中装满充电的聚合物溶液或熔融液。通过外加静电场,使喷丝头与接地收集装置之间形成电场。喷丝口处的聚合物液滴表面在高压电场力的作用下聚集电荷,毛细液滴的形状发生改变,由球状变为锥体,随着电场强度的不断增加,锥体上的电荷密度不断增加,锥体的角度也逐渐发生变化,直到49.30,形成所谓的“泰勒锥’’(Taylorcone)[31J。带电的喷射流从Taylor锥顶端射出,随着射流直径慢慢变小,当电荷密度不断地增加,喷射流在表面张力、电场力及静电斥力的共同作用下被拉伸细化,以此同时溶剂快速挥发,得到纤维状的物质。对于熔体,则放电射流在空气中飞行时快速固化,最终以纤维的形式落在收集板上。静电纺丝是一个非常复杂的过程,对于喷射流是如何固化形成纤维的过程的解释,有两种解释,一是“拉伸劈裂(SplittingorSplaying)”理论【32。34。,这一理论认为在电纺过程中,由于喷射流自身带有高密度的同种电荷,电荷之间的自身排斥,再加上与电场力同时作用,使得纤维迅速拉伸和劈裂,形成若干细小的喷射流,最终形成纳米纤维形式落到接收板上。另一种是Reneker等人【35J借助高速摄影机拍摄,研究结果表明,高粘度的聚合物溶液在适当的外加电场下射流并不会发生劈裂(splaying),而是形成“鞭动”(whipping)射流的不稳定性。为了解释观察到的现象,Reneker等人做了专门的研究,并首次提出了“弯曲(鞭动)不稳定流动(BendingInstabilityorWhippingInstability)州36】的新理论。图1.2是目前文献引用最多的关于弯曲不稳定流动的高速照相机拍摄的喷射流运动照片【371。从图中可以清楚的看到,用肉眼观察到的纺丝是劈裂现象(图1.2A),但实际上是喷射流在空中作剧烈的螺旋运动形成鞭动(图1.2B)。5
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