楊 豆，張衛(wèi)波，劉錳鈺，張永鑫

(陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723000)

專(zhuān)題論述

靜電紡絲制備納米纖維的影響因素研究進(jìn)展

楊 豆，張衛(wèi)波，劉錳鈺，張永鑫

(陜西理工大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，陜西漢中 723000)

靜電紡絲技術(shù)是制備納米纖維的有效方法之一，影響因素較多，工藝較難控制。本文從紡絲液性質(zhì)、操作條件、紡絲環(huán)境三個(gè)方面綜述了對(duì)靜電紡絲制備納米纖維的影響，最后展望了靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展前景。

靜電紡絲 納米纖維 影響因素

直徑在微米級(jí)或者亞微米級(jí)的纖維被稱(chēng)為納米纖維，納米纖維結(jié)合了納米材料的特性，具有非常大的比表面積，長(zhǎng)徑比大、孔隙率高，柔性及超強(qiáng)的力學(xué)行為，在生物醫(yī)藥、傳感器、催化劑、個(gè)體防護(hù)等領(lǐng)域具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。制備納米纖維的傳統(tǒng)方法包括拉伸法、相分離法、模板合成法、自組裝法等，這些方法均具有工藝可控性差的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)方法相比，靜電紡絲制備納米纖維所需的設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝可控性好、生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)、纖維可控制在納米級(jí)，是目前直接制備納米纖維最有效的方法之一。上世紀(jì)三十年代到四十年代，F(xiàn)ormalas發(fā)明了用靜電力制備聚合物纖維的實(shí)驗(yàn)裝置，并申請(qǐng)了一系列專(zhuān)利，靜電紡絲的篇章由此開(kāi)啟，之后獲得了很大的發(fā)展[1-2]。

聚合物通過(guò)靜電紡絲制成納米纖維的理想目標(biāo)是[2]：(1)纖維的直徑穩(wěn)定且可以控制；(2)纖維表面無(wú)缺陷或缺陷可以控制；(3)纖維形貌可以控制；(4)連續(xù)單根纖維可以控制。靜電紡絲是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，可以看作是多種不穩(wěn)定過(guò)程的疊加，這是由靜電紡絲過(guò)程決定的。形貌和直徑是評(píng)價(jià)靜電紡絲效果最直接的兩個(gè)指標(biāo)，但是靜電紡絲制備納米纖維不穩(wěn)定影響因素較多，各個(gè)因素都會(huì)對(duì)纖維的形貌及直徑產(chǎn)生直接影響，因此對(duì)其進(jìn)行了解及調(diào)控是紡絲成功與否的關(guān)鍵。本文綜述了紡絲液性質(zhì)、操作條件及紡絲環(huán)境三個(gè)因素對(duì)靜電紡絲的影響，旨在為靜電紡絲技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論參考。

1 靜電紡絲原理簡(jiǎn)介

靜電紡絲主要由射流裝置、高壓發(fā)生器和接收裝置三大部分組成，如圖1所示。射流裝置中主要放置紡絲液，一般為聚合物或者無(wú)機(jī)物和聚合物雜化的混合物。射流裝置中注入紡絲液后，當(dāng)外加電極作用時(shí)，紡絲液會(huì)在電場(chǎng)作用下形成液滴，每個(gè)液滴的表面都布滿(mǎn)了電荷，電荷之間的庫(kù)侖斥力與液滴表面張力相反，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，液滴表面的電荷密度增大，庫(kù)侖斥力大于表面張力，液滴曲率發(fā)生變化被拉長(zhǎng)成錐形，錐角為49.3°，這一帶電液體稱(chēng)為泰勒錐。電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大，當(dāng)聚合物的表面張力的靜電斥力達(dá)到臨界值時(shí)，帶電的聚合物就會(huì)從泰勒錐尖噴射出來(lái)，噴射流在電場(chǎng)的作用下分裂拉伸，變的又細(xì)又長(zhǎng)，此過(guò)程中溶劑也不斷揮發(fā)，聚合物固化，最后納米纖維被收集到接收裝置上，形成縱橫交錯(cuò)的納米纖維網(wǎng)[2-3]。

圖1 靜電紡絲裝置示意圖

2 靜電紡絲制備納米纖維的影響因素

靜電紡絲過(guò)程要經(jīng)過(guò)幾個(gè)重要步驟，首先是泰勒錐的形成，泰勒錐的形成主要和電壓及溶液性質(zhì)有關(guān)系；其次是聚合物溶液的噴射；最后是溶劑的揮發(fā)和聚合物的固化。這些過(guò)程均與溶液性質(zhì)、操作條件及紡絲環(huán)境有關(guān)，要想獲得性能好的納米纖維就要對(duì)靜電紡絲過(guò)程的各影響因素進(jìn)行合理的控制和優(yōu)化。

2.1 紡絲液性質(zhì)

紡絲液一般由兩部分組成，一部分是聚合物，另一部分是溶解聚合物的溶劑。靜電紡絲常用的聚合物有聚乙二醇、聚乳酸、聚氨酯彈性體、聚苯并咪唑、聚丙烯腈、聚乙烯醇吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯等，所用的溶劑通常為水、硫酸、二甲基乙酰胺、二氯甲烷等。選擇不同的聚合物和溶劑制備的紡絲液的粘度、表面張力和導(dǎo)電性等各項(xiàng)性能不同，對(duì)紡絲效果有很大的影響。

2.1.1 粘度

紡絲液粘度直接影響靜電紡絲所得的納米纖維的形貌和性質(zhì)。紡絲液粘度越大，聚合物分子鏈越易纏結(jié)，射流越不穩(wěn)定，紡絲難度較大，不易制得直徑分布均勻的納米纖維；但是粘度小無(wú)法形成射流，只能形成微滴，因此配制適宜粘度的紡絲液是靜電紡絲的關(guān)鍵第一步。紡絲液的粘度受聚合物分子量、溶劑、溫度、紡絲液中各成分的配比等因素的影響，在配制紡絲液的過(guò)程中要兼顧各方面的要求，得到最佳的紡絲粘度，為后續(xù)靜電紡絲制備納米纖維的應(yīng)用做好鋪墊。

當(dāng)紡絲液的粘度不夠大時(shí)，在射流被拉伸的過(guò)程中，表面張力不足以將射流聚集，當(dāng)受到外力作用有波動(dòng)時(shí)，拉伸斷裂或形成液滴，未形成均勻泰勒錐，很難維持噴射細(xì)流的連續(xù)性，形成珠狀纖維。粘度增大，得到的納米纖維結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻。聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量越大，其分子鏈就越長(zhǎng)，聚合物就越易在溶液中纏結(jié)，溶液的粘度增大[4]。用殼聚糖/聚乙烯醇(PVA)的溶液制備電紡纖維膜時(shí)，溶液的粘度和殼聚糖/PVA質(zhì)量比直接影響溶液的可紡性，而溶液的粘度又是由溶液的濃度、殼聚糖/PVA質(zhì)量比、乙酸濃度共同決定的。當(dāng)溶液粘度在4.00～10.00 Pa·s且殼聚糖的含量小于60%時(shí)，可以在接收裝置上得到圓形的電紡纖維膜。溶液質(zhì)量濃度為7%、乙酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、殼聚糖/PVA質(zhì)量比為40/60是最佳的溶液參數(shù)，有著最佳的紡絲效果和纖維形貌[5]。

2.1.2 導(dǎo)電性

靜電紡絲過(guò)程中，紡絲液由于表面電荷的靜電斥力產(chǎn)生射流，在電場(chǎng)力作用下拉伸、固化成膜，因此紡絲液的導(dǎo)電性對(duì)紡絲效果有直接影響。在靜電紡絲過(guò)程中，選擇導(dǎo)電性高的溶劑是最簡(jiǎn)單直接的方法，或者可以通過(guò)向紡絲液中加入無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、離子液體及導(dǎo)電金屬粒子來(lái)提高紡絲液的導(dǎo)電性。

紡絲液的導(dǎo)電性提高，溶液表面的電荷密度相應(yīng)增加，射流時(shí)受到更大的電場(chǎng)力，利于制備直徑較小的納米纖維。喻祺等[6]以離子液體作為聚合物溶劑來(lái)增加紡絲液中的離子數(shù)量，通過(guò)調(diào)整配制比例達(dá)到提高溶液電導(dǎo)率的目的。電導(dǎo)率最大的體系其復(fù)合纖維在離子液體含量為2.5 mol/L時(shí)直徑最?。浑妼?dǎo)率最小的體系其復(fù)合纖維直至離子液體含量為 8 mol/L時(shí)才出現(xiàn)最小直徑。不同絲素-聚乙烯醇(SF-PVA)配比的共混溶液中加入硝酸銀進(jìn)行靜電紡絲，隨著溶液中硝酸銀含量的增加，溶液電導(dǎo)率會(huì)明顯增加，纖維的直徑明顯下降，這是由于紡絲液中離子數(shù)量的增加使得噴射流表面電荷密度增大，溶液電導(dǎo)率也隨之增大，靜電紡絲制得的纖維直徑減小[7]。Uyar等[8]用不同型號(hào)的N，N-二甲基甲酰胺溶解聚苯乙烯進(jìn)行靜電紡絲，控制其他條件不變的情況下，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率對(duì)纖維的形貌影響最大，低電導(dǎo)率的紡絲液靜電紡絲得到串珠狀的聚苯乙烯纖維，而高電導(dǎo)率的紡絲液所得的纖維直徑小且均勻。

2.1.3 表面張力

靜電紡絲過(guò)程中，當(dāng)靜電斥力大于溶液的表面張力時(shí)紡絲液才會(huì)形成射流。紡絲液的表面張力不僅影響泰勒錐的形成，而且還影響射流在高壓場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及分裂，對(duì)纖維的形貌有決定性作用。表面張力有減小液體表面積的作用，使紡絲液射流變成球形，而高壓電場(chǎng)中的電場(chǎng)力以及紡絲液的黏彈力會(huì)抑制射流形狀的快速變化，從而有利于形成光滑且均一的纖維[9]。

添加表面活性劑或者表面張力低的溶劑能降低紡絲液的表面張力，適當(dāng)?shù)脑黾尤芤旱酿椓?，提高紡絲效果。海藻酸鈉為聚電解質(zhì)，和較易電紡的聚乙烯醇(PVA)共混，在共混溶液中加入十二烷基磺酸鈉(SDS)，紡絲液表面張力明顯減小，紡絲液中SDS濃度達(dá)到臨界膠束濃度后產(chǎn)生的大量膠束會(huì)將聚合物分子鏈?zhǔn)`，使聚合物溶解性增大，紡絲液的表面張力減小，射流受到的電場(chǎng)牽伸力相對(duì)增大，出纖能力增強(qiáng)，提高了溶液的可紡性[10]。Wang等[11]在聚乙烯吡咯烷酮溶液中加入少量的非離子型表面活性劑TritonR X-100，溶液的表面張力和纖維直徑均減小，溶液的可紡性得到很大程度的改善。PVA溶液中加入1%的非離子表面活性劑后，納米纖維的直徑從405 nm降至100 nm，而且納米纖維的熱學(xué)性能和結(jié)晶度隨著表面活性劑的加入而提高[12]。相對(duì)于表面活性劑，溶劑的加入對(duì)降低紡絲液的表面張力能力是有限的，但也是提高提高紡絲效果的方法之一。當(dāng)對(duì)醋酸纖維素進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，分別選擇丙酮(表面張力2.37×10-4N)和二甲基乙酰胺(3.24×10-4N)做溶劑，相對(duì)于二甲基乙酰胺的珠狀無(wú)纖維相比，丙酮溶解醋酸纖維素的紡絲效果有所改善，得到直徑為1 μm短纖和珠狀纖維混合物[13]。

2.2 操作條件

靜電紡絲過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)操作條件中的電壓、射流裝置與接收器之間的接收距離、紡絲液噴射速度均對(duì)紡絲效果有影響。電壓直接決定紡絲液能否形成射流，保證靜電紡絲的順利進(jìn)行；射流裝置和接收器之間的距離和紡絲液的噴射速度影響著納米纖維的直徑和形貌，因此，靜電紡絲的操作條件的控制和優(yōu)化也至關(guān)重要。

2.2.1 電壓

當(dāng)作用在紡絲液上的電壓達(dá)到某一臨界值時(shí)，會(huì)使紡絲液的靜電斥力大于表面張力形成射流。電壓對(duì)靜電紡絲制備納米纖維表現(xiàn)出兩方面作用：隨著電壓的增大，電場(chǎng)強(qiáng)度和射流表面的電荷增加，射流在電場(chǎng)力的作用下拉伸，利于形成直徑較小的納米纖維；電壓繼續(xù)增大，噴射流紡絲過(guò)程中受到拉伸的時(shí)間進(jìn)一步減少，紡絲液中的溶劑不能完全揮發(fā)，造成液滴來(lái)不及充分分裂和拉伸，使纖維平均直徑增大。

Ding等[14]在研究中發(fā)現(xiàn)，在用靜電紡絲制備聚乙烯醇納米纖維時(shí)，隨著電壓從7 kV增大到9 kV時(shí)，納米纖維的直徑從240 nm減至220 nm。蔡志江等[15]的研究結(jié)果表明，靜電紡絲制備聚吲哚導(dǎo)電納米纖維時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著紡絲電壓從12 kV增加到20 kV，纖維平均直徑從451 nm 減至329 nm，這是由于紡絲電壓增加使作用在射流上的靜電作用力變大，有利于噴射細(xì)流的分裂和拉伸，從而使纖維直徑減小。王龍[16]的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，聚己內(nèi)酯、聚乳酸共混進(jìn)行靜電紡絲時(shí)，電壓從24 kV升高到28 kV，纖維直徑下降，串珠也逐漸消失，而電壓繼續(xù)升至38 kV時(shí)，纖維直徑明顯變粗，形成了表面粗糙的纖維膜。

2.2.2 接收距離

接收距離直接影響電場(chǎng)強(qiáng)度和射流在電場(chǎng)中的飛行和拉伸時(shí)間。接收距離小，電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)增大，電場(chǎng)力對(duì)射流的拉伸作用隨之增強(qiáng)，有利于形成直徑較小的納米纖維；但是同時(shí)也會(huì)減小射流拉伸時(shí)間，導(dǎo)致溶劑未完全揮發(fā)，難以制備直徑均勻的納米纖維。這是電場(chǎng)力和射流時(shí)間兩者相互競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程，當(dāng)電場(chǎng)力起主導(dǎo)作用時(shí)，隨著接收距離的增大，液滴間的靜電排斥力和噴射流的拉伸力減小，不利于纖維均勻分裂和拉伸，造成纖維直徑增大，均勻性下降；當(dāng)拉伸時(shí)間起主導(dǎo)作用時(shí)，隨著接收距離增大，拉伸時(shí)間增長(zhǎng)，溶劑揮發(fā)充分，有利于纖維直徑的減小，均勻性也隨之提高[17]。

王宏等[18]在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 熔體靜電紡絲過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，接收距離的改變對(duì)接收板表面電場(chǎng)的影響顯著，隨著接收距離的增加，PET射流的直線(xiàn)段比例明顯下降，當(dāng)接收距離由50 mm增加至90 mm時(shí)，PET熔體射流的直線(xiàn)段比例由68.0%減至54.00%，PET纖維直徑在適中接收距離(70 mm)下表現(xiàn)較細(xì)，可達(dá)2.184 μm。侯思聰?shù)萚19]通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論：隨著噴絲板與收集板之間距離的增加，纖維直徑先減小后增大。在固定電壓的情況下，增加接收距離等同于減小電場(chǎng)強(qiáng)度；當(dāng)接收距離從10 cm增加至15 cm時(shí)，距離的變長(zhǎng)增加了纖維裂分的機(jī)會(huì)，多次裂分使其平均直徑變小，此時(shí)距離的影響比電壓的影響大。當(dāng)接收距離從15 cm增加至20 cm時(shí)，纖維的直徑又變大，這是因?yàn)榇藭r(shí)接收距離過(guò)大，電場(chǎng)強(qiáng)度減小的效應(yīng)比纖維裂分機(jī)會(huì)多的效應(yīng)明顯，二者的共同作用使纖維直徑變大。

2.2.3 紡絲液噴射速度

若紡絲液的噴射速度非常小，無(wú)法在噴絲口形成泰勒錐，也即無(wú)法進(jìn)行靜電紡絲。隨著紡絲液噴射速度增大至某一最佳值時(shí)，泰勒錐形成后會(huì)不斷旋轉(zhuǎn)直至接收板上，噴射過(guò)程的間隔時(shí)間能充分的將溶劑揮發(fā)掉，制備直徑較小且分布均勻的納米纖維；當(dāng)紡絲液噴射速度過(guò)大，射流內(nèi)部的溶劑含量增大以致無(wú)法完全揮發(fā)，殘余的溶劑使纖維粘結(jié)，纖維出現(xiàn)很多珠結(jié)。

李璐等[20]在用靜電紡絲制備聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)納米纖維過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在流速為0.3～1.6 mL/h時(shí)，均能得到緞帶狀結(jié)構(gòu)的PMMA纖維，且隨著流速的增加，纖維直徑有增加的趨勢(shì)。當(dāng)流速增加到2 mL/h時(shí)，由于流速過(guò)快，溶劑來(lái)不及揮發(fā)，部分纖維被未揮發(fā)的溶劑又溶解，出現(xiàn)粘連的情況，且由于流速過(guò)大導(dǎo)致纖維得不到足夠的拉伸，開(kāi)始出現(xiàn)串珠狀結(jié)構(gòu)。崔志香等[21]通過(guò)改變殼層紡絲液噴射速度進(jìn)行同軸靜電紡絲都獲得了形貌均勻良好的聚己內(nèi)酯(PCL)-聚乳酸(PLA)芯-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合納米纖維。隨著殼層溶液推進(jìn)速度的增加，PCL-PLA 復(fù)合纖維的平均直徑逐漸增加。這主要是由于殼層溶液推進(jìn)速度的增加，使在單位時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)需要牽伸的溶液量明顯增加，單位體積上溶液射流受到的牽伸力減小，纖維分化能力降低，進(jìn)而導(dǎo)致纖維直徑增加。

2.3 紡絲環(huán)境

靜電紡絲一般在開(kāi)放的環(huán)境下進(jìn)行，雖然紡絲過(guò)程快，但環(huán)境參數(shù)對(duì)紡絲效果具有一定的影響，比如紡絲溫度、濕度等對(duì)納米纖維的形貌及直徑都有直接影響。

2.3.1 紡絲溫度

紡絲溫度對(duì)靜電紡絲的影響是多方面的，升高溫度有利于溶劑的揮發(fā)，使射流在電場(chǎng)中快速固化，使納米纖維直徑增大；另一方面，紡絲溫度變化還會(huì)直接影響紡絲液的粘度、表面張力及導(dǎo)電性，比如升高紡絲溫度，紡絲液的粘度和表面張力均減小，導(dǎo)電率提高，加快射流分子鏈的運(yùn)動(dòng)速度，在電場(chǎng)力的作用下，射流不穩(wěn)定性增強(qiáng)，容易形成珠結(jié)。

在紡絲環(huán)境中(即紡絲針頭到收集基板之間)加個(gè)溫度場(chǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)碘鎢燈距離紡絲裝置的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)紡絲環(huán)境溫度的調(diào)控。在其他條件相同的條件下[22]，比較不同溫度下所紡的納米纖維的形貌和直徑發(fā)現(xiàn)，25 ℃時(shí)紡絲所得到的產(chǎn)物都是實(shí)心納米纖維結(jié)構(gòu)，并且具有很好的分散性，納米纖維的平均直徑大約為60 nm；45 ℃為中空納米管，其平均直徑為110 nm。不同紡絲液的最適紡絲溫度差距很大，這與聚合物本身特性及紡絲方式密切相關(guān)。劉偉偉[23]研究了熔體靜電紡絲制備聚丙烯納米纖維形貌隨溫度的變化，研究發(fā)現(xiàn)，隨著料筒溫度的升高，所制得的纖維平均直徑逐漸減小，這是因?yàn)闇囟仍礁?，紡絲液的粘度越小、流動(dòng)性越好，處在高壓靜電場(chǎng)中的纖維更容易被拉伸，因此能制得直徑比較細(xì)的微納米纖維。但是溫度過(guò)高，紡絲液部分分解導(dǎo)致粘度增大，阻礙流體運(yùn)動(dòng)，紡絲液的噴射受阻，因此裝置上收集到的纖維直徑比較粗。

2.3.2 濕度

濕度對(duì)靜電紡絲的影響主要表現(xiàn)在濕度會(huì)改變?nèi)軇┑膿]發(fā)性，濕度升高會(huì)降低溶劑的揮發(fā)速率，濕度降低會(huì)增加溶劑的揮發(fā)速率，因此，可以通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)境濕度對(duì)紡絲所得的納米纖維形貌進(jìn)行調(diào)控。作為電紡成絲過(guò)程中很關(guān)鍵的影響因素，在濕度較大的環(huán)境下，無(wú)論如何調(diào)節(jié)過(guò)程參數(shù)，都無(wú)法得到表面光滑、直徑均一的納米纖維。濕度是靜電紡絲中較易控制的一個(gè)因素，但最容易被忽略，因此在今后的研究中要根據(jù)不同的紡絲液性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)，通過(guò)這種簡(jiǎn)單的方法達(dá)到最佳的紡絲效果。

Li等[24]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)把實(shí)驗(yàn)環(huán)境濕度調(diào)節(jié)到50%～55%時(shí)，紡絲得到的產(chǎn)物會(huì)從納米纖維變成薄膜，最終燒結(jié)可以得到納米晶薄膜。Pelipenko等[25]將聚乙烯醇/水溶液和聚環(huán)氧乙烷/乙醇溶液在濕度為4%～70%的環(huán)境下進(jìn)行靜電紡絲，發(fā)現(xiàn)低濕度下的溶劑揮發(fā)很快，射流固化過(guò)程的拉伸不充分導(dǎo)致納米纖維直徑較大；隨著環(huán)境濕度的增大，射流固化速度降低，拉伸時(shí)間較長(zhǎng)較充分，因此纖維直徑較小。相對(duì)濕度對(duì)多孔纖維的形成具有決定性的作用，并且隨著相對(duì)濕度的增大均勻纖維會(huì)慢慢變成微珠[26-27]。靜電紡絲制備蜂窩結(jié)構(gòu)的聚氧化乙烯納米纖維時(shí)，相對(duì)濕度為40%，只能形成光滑均一的纖維，只有部分纖維搭接，但無(wú)溶并現(xiàn)象；直到相對(duì)濕度升高到60%之后才形成了蜂窩結(jié)構(gòu)[28]。李蕾[29]用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的醋酸溶液溶解殼聚糖作為紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，相對(duì)濕度低于30%時(shí)，溶劑的揮發(fā)速度較快，制備的納米纖維形貌較好；而隨著相對(duì)濕度的增加，溶劑的揮發(fā)受到抑制，纖維在到達(dá)接收板之后，仍有較多的殘留溶劑，造成纖維的溶并。當(dāng)相對(duì)濕度高于40%時(shí)，溶劑揮發(fā)速度過(guò)慢，阻礙射流的拖拽拉伸，從而形成珠粒和大的液滴。

3 結(jié) 語(yǔ)

靜電紡絲技術(shù)在生物材料、醫(yī)藥、紡織、軍工等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)展前景好。靜電紡絲技術(shù)已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，但是因?yàn)榧徑z工藝復(fù)雜、紡絲效率偏低，設(shè)備需要高壓裝置等問(wèn)題限制了其在工業(yè)中的應(yīng)用。未來(lái)靜電紡絲可以通過(guò)尋找表面張力低，粘度適宜，電導(dǎo)率高，生物降解性好且價(jià)廉易得的聚合物和溶劑來(lái)提高紡絲液的性質(zhì)，繼而達(dá)到理想的紡絲效果。同時(shí)還可以對(duì)紡絲裝置進(jìn)行合理改進(jìn)，比如可以采用多頭噴射來(lái)達(dá)到量化生產(chǎn)。除此之外，還要對(duì)操作條件進(jìn)行控制和優(yōu)化來(lái)制備形貌及尺寸都可控的納米纖維。相信隨著靜電紡絲技術(shù)的不斷改進(jìn)，將會(huì)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

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Research progress on the influence factors of preparing nanofibers by electrospinning

Yang Dou，Zhang Weibo，Liu Mengyu，Zhang Yongxin

(CollegeofChemistryandEnvironmentalScience，ShaanxiSci-TechofUniversity，HanzhongShaanxi723000，China)

The electrospinning technology was one of the most effective methods to preparation of nanofibers， and it was hard to control for many influent factors. In this paper, the effect of electrospinning preparation nanofibers from three aspects including the dope properties， operation condition and spinning environment were reviewed. And fimally the development of electro spimning technology were forecasted.

electrospining; nanofibers; influence factor

2017-02-07

楊豆(1994-)，女，陜西渭南人，本科在讀，研究方向?yàn)榫?xì)化學(xué)品制備工藝研究。

TQ340.64

A

1006-334X(2017)01-0025-05