《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验实验目的
1、了解静电纺丝机的原理。

2、掌握基本的静电纺丝操作步骤。

3、能够结合化学纤维课程对进一步理解静电纺丝成型机理。

实验原理
纳米纤维由于具有极小的直径以及极大比表面积和表面积体积比的结构特点，其表面能和活性增大，从而在化学、物理（热、光、电磁等，等许多性能方面表现出特异性，可用于高性能吸附、过滤、防护、生物医用等材料。

聚合物纳米纤维的制备方法有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、生物合成法、化学合成法等，静电纺丝是-- 种高效低耗的聚合物纳米纤维制备方法，是目前研究的热点，而且具有较大的发展前景。

静电纺丝是基于高压静电场下导电流体产生高速喷射的原理发展而水，其主要过程是通过电场，利用电极向聚合物熔融物或溶液上引入静电荷，在电场作用下拉伸，由于聚合物有一定的粘性，可以形成细丝而不会形成液滴。

静电纺丝在一般情况下可以得到直径在 0.1um 数量级的纤维，比普通挤出纺丝（10-100um）的纤维直径小得多。

很多种材料如聚合物，聚合物和其他材料的混合物，陶瓷、金属纳米线都曾经通过静电纺丝法直接或问接得到。

静电纺丝可以得到各种混合纤维，因此可以很大程度上改变纤维的性质，同时可以对纤维材料做定向的改性。

通过控制电场形状等参数，可以得到网状，平行排列，无规三维结构，弹簧状和游涡等形状的纤维。

而通过改变纺丝头的的结构，可以的得到空心结构。

实验仪器和试剂
试剂:PVC,四氢呋喃
仪器：SS—2535D0,220V50Hz,电流10A
实验步骤
a.电纺溶液的配置
配置浓度为13%的PVC溶液，四氢呋喃作为溶剂。

1.称区1.3克PVC粉末放入塑料试管中，然后量取10ml四氢呋喃溶液加入其中使其溶剂。

2.用玻璃棒不断搅拌，使其全部溶解，并观察溶液浓度，浓度太高不行，浓度太低也不行。

b.电防过程
1.用注射器抽取一定量PVC溶液
2.将注射器固定在接高压正极的金属盘片中心孔中。

3.在注射器的的正前方放置好收集纳米线用的锡纸，在正下次也防止溶液滴落的锡纸。

4.关好电纺丝腔玻璃门，开启电源，调节电压，正电压10V，负电压10V，
然后进行开始实验。

5.边观察边调节推进速度等室友参数，得到纳米线
6.讲得到的纳米线在烘烤箱内进行一定的烘烤，然后用显微镜观察，如果不理想分析原因。

数据处理
放大倍数：2000倍
放大倍数：5000倍
思考题
1. 试描述静电纺丝原理，及影响因素。

静电纺丝是基于高压静电场下导电流体产生高速喷射的原理发展而水，其主要过程是通过电场，利用电极向聚合物熔融物或溶液上引入静电荷，在电场作用下拉伸，由于聚合物有一定的粘性，可以形成细丝而不会形成液滴。

影响因素：聚合物溶液浓度，静电纺丝电压，毛细管口与收集器之间的距离，静电纺丝流体的活动速率，收集器的情况不同，制成的纳米纤维的状况也不同。

2.通过什么测试证明了纳米纤维膜具有什么结构，请详细说明？试根据该结构说明其应用前景。

用显微镜观察得到纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点。

应用：纳米纤维主要应用在分离和过滤、生物及医学治疗、电池材料、聚合物增强、电子和光学设备和酶及催化作用等方面
3.静电纺丝和干法纺丝异同？
不同点：干法纺丝从喷丝板毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴，而进入纺丝甬道，而静电纺丝则不进入纺丝甬道，直接纺丝到收集上面，中热空气中行成纤维。

静电纺丝要高压静电。

相同点：都是从喷丝口中喷出，都有卷绕机构。