静电纺丝技术工业化研究进展

陈明伊，陈柔羲，朱健，张克勤，魏凯，董伊航，王欣，王湘麟

(1.南方科技大学材料科学与工程系，广东 深圳 518055; 2.南方科技大学前沿与交叉科学研究院，广东 深圳 518055; 3.现代丝绸国家工程实验室(苏州)，苏州大学纺织与服装工程学院，江苏 苏州 215123; 4.苏州贝彩纳米科技有限公司，江苏 苏州 215131)

0 引言

纳米纤维，是指直径为纳米尺寸而长度比较大的具有一定长径比的线状材料，具有比表面积高、孔隙率高、连续性好、机械稳定性强等特点，在力学、光学、电学、热学等方面也表现出特异的性能。相比普通粗纤维，纳米纤维应用前景更广，如在环保领域中用于高效过滤污水、净化空气；在生物医药领域中用于药物缓释、组织细胞生长支撑、杀菌；在能源领域中用于智能可穿戴设备、电池材料；在个体防护领域中用于吸附、拦截，以及在国防军工领域中用于隐身、隔热等。

纳米纤维应用价值高，其制造技术要求也较高，通过深入研究纳米纤维制备的方法，目前已经获得了几种制备纳米纤维先进的工艺，如拉伸法[1]、自组装法[2]、模板聚合法[3、4]、相分离法[5]和静电纺丝法等[6、7]。其中，静电纺丝设备简单、成本低廉、操作方便、工艺可控、原材料种类多，一直深受国内外研究者青睐，是目前最早实现工业化批量生产的方法。

1 静电纺丝技术发展

静电纺丝是将聚合物溶液或熔体放置于强静电场中，调整适应的温度与湿度，当电压升高到一定值时，液滴在纺丝喷头上会被拉伸成泰勒锥并形成极细射流，高速飞向收集器，经溶剂蒸发或熔体冷却固化后，获得超细纤维，直径最小可达到1 nm。……