静电纺丝实验现象

  • 发布时间:2021.09.02

静电纺丝过程中,注射泵将少量黏弹性流体以一定速率稳定输送到注射器喷射针头,高压静电场在针头和接收装置之间瞬时产生电位差。

(1)首先能看的现象是随着电压的增大,注射器针头处首先形成圆锥状液滴,称作Tay-lor锥。

(2)当电压增大到临界值时,聚合物溶液或熔体受到的静电场力足以克服流体表面张力及粘性阻力,从Taylor锥顶端向阴极方向喷出带电射流,既形成肉眼可以看见的纺丝。

(3)射流(带电射流)经历不稳定运动和拉伸过程,通过溶剂挥发或熔体固化,直径急剧细化,固化为超细纤维,以螺旋方式随机沉积在接收装置表面。

(4)纺丝进行一定时间后,可以看到接受装置上有一层丝状膜,这就是我们所要的静电纺丝膜。

 

在进行静电纺丝实验室,需要观察细小纤维在空气中的运动,从中获得实验变量的参数。肉眼观察不到细小纤维的运动,普通的相机不能够全部捕捉到高速运动纤维的形貌。实验中需要捕捉微纳米级流体的运动变化,轻子纳米的微流控专业高速摄像机可以拍摄捕捉细小纤维或其他微纳米流体的运动轨迹。

图1 高速摄像机

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