23/41靜電紡絲裝置的研究現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述1.1靜電紡絲接收器的研究現(xiàn)狀靜電紡絲接收器的形式會影響室內(nèi)電場的分布。因此，決定了電場的方向，決定了電場空間中位置的強度。同樣，改變目標(biāo)電極，也能改變靜電紡絲納米纖維的方向管理，并達(dá)到提高產(chǎn)量的良好效果。當(dāng)前國內(nèi)外用于制備有序納米纖維的靜態(tài)紡絲接收器可分為動態(tài)和靜態(tài)兩類。動態(tài)接收裝置的運行原理是通過牽引作用實現(xiàn)的靜電紡絲纖維有規(guī)律的沉積。如圖1-1顯示了三種不同類型的動態(tài)接收設(shè)備。Jaafari等人使用籠型轉(zhuǎn)子代替錠子作為接收裝置，使靜電紡絲纖維的排列改變，從而使得納米纖維沉積在籠型轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)表面，最后使靜電紡絲纖維被組織起來并顯示出整齊和簡單的轉(zhuǎn)移。參考（傅杰財.

靜電紡絲中形貌控制及其應(yīng)用[D].蘭州大學(xué),2014）。如圖1-1(c)所示，Tuck等人減少了轉(zhuǎn)子長度和直徑之間的定量關(guān)系，將轉(zhuǎn)軸改進(jìn)為碟片狀，并將其作為接收裝置，從而獲得排列相當(dāng)有序的納米纖維。除此之外，可通過使用X軸和Y軸移動臺作為接收裝置，也可以獲得排列相當(dāng)有序的納米纖維，可以用作于每一種直線和曲線的沉積。此外，科研人員還發(fā)明了幾種可以輔助電極的動態(tài)接收器，如平行板電極、圓柱電極、環(huán)形電極等。(A)滾筒接收器；(B)籠型接收器；(C)碟片狀接收器圖1-1三種動態(tài)接收器靜電接收裝置的運行原理是通過特殊的電場來運行改變靜電紡絲纖維的軌跡，進(jìn)而實現(xiàn)正常的排列效果。靜電接收裝置中最典型的是平行導(dǎo)體種類的接收裝置，如圖1-2所示，區(qū)域單位3種完全不同類型的平行導(dǎo)體靜電接收裝置。如圖1-2A是平行電極，這種技術(shù)是直接和有效的，并可能得到靜電紡絲纖維的高度取向。圖1-2(B)采用雙環(huán)形導(dǎo)體，不僅可以得到高度定向的纖維，而且還可以有效地增加接收纖維的面積，提高效力。圖1-2(C)所示的片狀接收器獲得了更高取向的纖維，但是其接收空間較小和圖1-1三種動態(tài)接收器 (B) (C)(A)條形接收器；(B)雙環(huán)形接收器；(C)片狀接收器圖1-2三種靜態(tài)接收器1.2靜電紡絲噴絲頭的研究現(xiàn)狀最早的靜電紡絲實驗裝置是單個噴絲板裝置，但這種方法得到的纖維效率較低。為了提高纖維獲取的效率，目前采用多噴絲板靜電紡絲裝置和無噴絲板靜電紡絲裝置。相較于單噴絲板裝置，多噴絲板裝置能夠大大的提高靜電紡絲纖維的制造效率。比如Varabhas等人在靜電紡絲中施加的高電壓，使靜電紡絲通過真空合成樹脂噴絲頭中的多孔射流形成多股射流，有效的提高了靜電紡絲的有效性。經(jīng)過多次測試得知，該策略的有效性是單頭靜電紡絲的250倍。雖然多噴嘴裝置可以提高裝配效率，但也帶來了不同的問題。和靜電紡絲一樣，噴嘴都是帶電的，在使用多噴嘴裝置時，噴嘴和噴嘴之間會產(chǎn)生電排斥。所以，人們設(shè)計了一系列多噴嘴布置來減少噴嘴之間的電排斥。例如KIM所采用的五針環(huán)排列，不僅可以獲得相對穩(wěn)定的射流，而且不受氣流等環(huán)境因素的干擾。該技術(shù)既提升了纖維的生產(chǎn)效率，也保證了纖維的質(zhì)量，并對靜電紡絲纖維的生產(chǎn)及應(yīng)用結(jié)論產(chǎn)生化學(xué)變化影響。如圖1-3表明，多針裝置有許多不同的排列方式。圖1-3三個完全不同的多針裝置(A)線性布置 (B)矩陣排列 (C)滾筒布置圖1-3示出了三個完全不同的多針裝置(a)的線性布置；矩陣排列；除了針與針之間存在電排斥的缺點外，還存在一些如納米纖維分離沉積、纖維直徑不均勻等問題。為了充分消除噴嘴之間的排斥，減少不同方面的影響，研究人員制作了一種無噴嘴靜電紡絲裝置。如圖1-3是世界上第一個靜電紡絲噴嘴的紡絲裝置。在紡絲方法中，將一部分滾筒浸入紡絲溶液中。滾筒轉(zhuǎn)動時，鉤在滾筒表面的答案在力的作用下產(chǎn)生各種微小的液滴，液滴在力場的作用下能產(chǎn)生各種泰勒錐，然后高速噴射拉伸形成細(xì)絲。該設(shè)備可以完成超過1米的納米纖維網(wǎng)的生產(chǎn)，從而大大提高紡絲效率，為靜電紡絲技術(shù)商業(yè)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。之后他在2008年又設(shè)計了一款氣泡靜電紡絲裝置，這是一種不用噴絲板的新型靜電紡絲技術(shù)。這種方法能向旋轉(zhuǎn)的溶液中準(zhǔn)確的注入推進(jìn)劑，使溶液表面會產(chǎn)生氣泡。當(dāng)氣泡表面的電場分布變得更集中時，在氣泡表面就會形成氣流。此時，生成的氣泡越多，其紡絲效率越高。這一裝置的優(yōu)點在于可以通過調(diào)節(jié)氣壓和溶液濃度有效地控制整個紡絲的過程。參考文獻(xiàn)傅杰財.

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