高分子聚合物聚环氧乙烷溶液为静电纺丝无尘布、无尘纸溶液

 在静电纺丝过程中,使用的是高分子溶液或熔体,在一定浓度条件下,由于分子链的缠结,其黏度比一般的有机小分子液体(如水、乙醇等)要高,所以当施加在喷头末端的电压超过临界电压后,喷头末端的流体形成射流的模式与静电雾化过程中的并不完全相同。雅安(’Yarin)等口冽以高分子聚合物聚环氧乙烷溶液为静电纺丝无尘布无尘纸溶液,研究了射流的形成过程,发现射流形成时的液滴形状与泰勒的描述并不完全一致。他们将悬垂的泰勒锥形状近似成双曲面,计算结果显示,泰勒锥的锥角约为33.5。而不是49.3。。这一结论与实验结果能够很好地相吻合。
   对低黏度的带电液体来说,微小液滴容易从泰勒锥的顶端喷出,在这个过程中,泰勒锥的角接近49。,射流在起始阶段是不稳定的;而对于高黏度的带电聚合物溶液来说,几乎不会发生
静电无尘布无尘纸雾化现象,连续射流的形成必须克服溶液的黏弹性效应以及黏应力,这使得射流在起始阶段是稳定的,因此二者的泰勒锥锥角度数产生差异。对于牛顿流体来说,临界锥角与流体性质无关,原因是液体表面张力增大后,相应的临界电场强度也变大;但是在使用弹性液体或非松弛黏弹性液体的条件下,临界双曲面的角度与弹力及表面张力有关。研究表明¨船。,在静电纺丝过程中,射流的形成模式主要表现为射流从泰勒锥表面喷出的方式,并且与高分子溶液的浓度和施加的电场强度密切相关。
  哈亚提(Hayati)等旧’发现喷头末端射流的形成主要是由于悬垂液滴表面的液体流动引起的。液体在高压静电作用下,悬垂液滴内部电场很小,电荷主要集中在其表面上,并且存在较大
的表面电荷梯度,表面电荷在电场的作用下使悬垂液滴表面产生层流流动,从而形成射流。哈特曼(H。rtman)等ms’的研究表明,喷头末端悬垂锥形液滴的形状是由液体压力、表面张力、重
力、液体表面的电荷应力无尘布无尘纸、液体的惯性力、液体黏度等共同作用决定的。所以,液体的表面张力及其他参数都会影响射流的形成模式。