静电纺丝技术制备纳米纤维及其渗透性能研究_肖波齐
静电纺丝纳米纤维材料的制备与性能分析
静电纺丝纳米纤维材料的制备与性能分析静电纺丝技术是一种制备超细纤维的方法，它能够制备出纳米级别的纤维材料，并具有很多优异的性能。
本文将探讨静电纺丝纳米纤维材料的制备方法以及其性能分析。
静电纺丝纳米纤维材料的制备方法主要包括溶液电纺和熔融电纺两种。
溶液电纺是将聚合物或溶液通过电纺设备喷射至接收器上，形成纳米纤维。
溶液中的聚合物会在高电场作用下形成一个带电液滴，然后逐渐凝固并拉伸成纤维。
熔融电纺则是将熔融的聚合物通过电纺设备喷射至接收器上，形成纳米纤维。
熔融电纺方法相比于溶液电纺方法更适用于高熔点聚合物的制备。
静电纺丝方法制备的纳米纤维具有直径细小、物理结构均匀等特点。
静电纺丝纳米纤维材料具有许多优异的性能。
首先，静电纺丝制备的纤维直径通常在几十纳米到几百纳米之间，这个尺度处于微观和宏观之间。
这种超细纤维的尺度使得其具有更好的比表面积和更好的透气性能，能够在过滤、分离、吸附等领域发挥重要作用。
其次，静电纺丝纳米纤维材料具有较好的力学性能。
由于纤维直径较小，阻力较低，可以承受更大的应变，因此具有较好的拉伸强度和弹性模量。
同时，纳米纤维的表面粗糙度较小，内部结构较紧密，具有较好的抗疲劳性能。
此外，静电纺丝纳米纤维材料还具有优异的化学和物理性能。
在化学性能方面，纳米纤维具有较高的化学惰性，对化学物质和强酸、强碱等有较好的抵抗能力。
在物理性能方面，纳米纤维具有较好的光学透明性、热稳定性和隔音性能。
静电纺丝纳米纤维材料的性能分析主要通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和拉伸测试等方法进行。
SEM和TEM可以观察纳米纤维的形态和结构，包括纤维直径、形状和表面形貌等。
FTIR可以分析纳米纤维的化学成分和有机物官能团。
拉伸测试则可以测定纳米纤维的力学性能，如拉伸强度、断裂应变和弹性模量等。
综上所述，静电纺丝纳米纤维材料具有许多优异的性能，包括超细纤维直径、良好的力学性能和优异的化学与物理性能。
静电纺丝法制备SnO-2xLn-(3+)-(Ln=Eu--Sm--Tb--Dy)纳米纤维及其光学性质
静电纺丝法制备SnO_2:xLn~(3+) (Ln=Eu, Sm, Tb, Dy)纳米纤维及其光学性质研究一维纳米材料基于独特的形貌, 新奇的物理和化学性质, 及潜在应用价值已经引起了人们的高度重视。
人们普遍认为一维纳米结构提供了一个很好的系统去研究维度对材料性能的影响。
已有许多方法制备一维纳米材料, 如模板法, 溶胶-凝胶法, 阴极射线或聚焦离子束（FIB）, 化学气相沉积法（CVD）和静电纺丝法。
上述方法中, 静电纺丝法是一种简单和高效的用于制备大量连续且均匀的纳米纤维的方法。
不同类型的半导体氧化物纳米纤维, 如氧化锌, 二氧化钛, 氧化锰等已通过静电纺丝技术合成。
作为一种重要的n型半导体, SnO2基于众所周知的宽带隙, 低电阻率, 高光学透明性和优良的化学稳定性在固态气体传感器, 太阳能电池透明电极和发光二极管等领域具有潜在的应用价值。
由于尺寸, 形状和维度是决定半导体特性的重要参数, 各种SnO2一维纳米功能材料, 包括纳米线, 纳米带, 纳米管和纳米棒已经通过不同方法制备出来了；采用静电纺丝技术也制备了SnO2纳米纤维, 并对其气敏特性进行了重点研究。
在宽禁带半导体中掺入稀土离子往往会引起其性质的显著改变, 被掺入的稀土离子也往往会展现出不同的发光特性。
在本工作中，采用静电纺丝技术首次合成了稀土离子Ln3+（Ln=Eu，Sm，Tb，Dy）掺杂的SnO2纳米纤维，并对样品的形貌，尺寸和光学特性进行了系统的实验研究，探索SnO2: Ln3+纳米纤维的独特性能和内在物理机制及潜在应用价值。
具体研究工作如下: 1.SnO2: Eu3+纳米纤维的制备和光学性质研究采用静电纺丝技术首次制备了SnO2: Eu3+电纺纤维。
SEM测试结果表明, 纤维形貌为无序排列, 粗细相对均一, 平均直径大约200nm, 无粘连和断裂现象, 具有较大长径比, 表面较光滑。
XRD测试结果表明, SnO2: Eu3+电纺纳米纤维具有金红石型SnO2结构。
纳米纤维材料的制备及性能分析
纳米纤维材料的制备及性能分析在当今科技飞速发展的时代，纳米技术的应用越来越广泛，纳米纤维材料作为其中的一个重要分支，因其独特的性能和广泛的应用前景而备受关注。
纳米纤维材料具有高比表面积、高孔隙率、良好的柔韧性和机械性能等优点，在生物医学、环境保护、能源存储与转化等领域展现出了巨大的潜力。
一、纳米纤维材料的制备方法（一）静电纺丝法静电纺丝是目前制备纳米纤维最常用的方法之一。
其基本原理是在高压电场的作用下，聚合物溶液或熔体形成射流，并在电场中拉伸和细化，最终沉积在接收装置上形成纳米纤维。
静电纺丝法具有操作简单、成本低、可制备多种材料的纳米纤维等优点。
通过调节溶液的性质（如浓度、黏度、导电性）、电场强度、喷射速度和接收距离等参数，可以控制纳米纤维的直径、形貌和结构。
（二）溶液吹纺法溶液吹纺法是将聚合物溶液通过高速气流拉伸成纳米纤维的方法。
与静电纺丝法相比，溶液吹纺法的生产效率更高，但纤维的直径分布相对较宽。
在溶液吹纺过程中，气流的速度、溶液的流量和浓度等因素对纤维的形成和性能有重要影响。
（三）模板合成法模板合成法是利用具有纳米级孔隙的模板来制备纳米纤维。
常见的模板有多孔氧化铝膜、聚合物膜等。
将前驱体溶液填充到模板的孔隙中，经过处理后去除模板，即可得到纳米纤维。
模板合成法可以精确控制纳米纤维的直径和长度，但制备过程相对复杂，成本较高。
（四）自组装法自组装法是依靠分子间的相互作用力（如氢键、范德华力等）使分子或纳米颗粒自发地组装成纳米纤维结构。
这种方法具有高度的可控性和选择性，但适用的材料范围相对较窄。
二、纳米纤维材料的性能（一）力学性能纳米纤维材料由于其纳米级的直径和高比表面积，通常具有较高的强度和模量。
同时，纳米纤维之间的相互作用也会影响材料的整体力学性能。
通过合理的设计和制备工艺，可以获得具有优异力学性能的纳米纤维复合材料。
（二）电学性能一些纳米纤维材料（如碳纳米纤维、金属纳米纤维）具有良好的导电性。
《静电纺丝法制备SnO2基纳米管及其气敏特性研究》范文
《静电纺丝法制备SnO2基纳米管及其气敏特性研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，SnO2基纳米材料因其独特的物理和化学性质在许多领域得到了广泛的应用。
其中，SnO2基纳米管因其高比表面积、优异的电子传输性能和良好的气体吸附能力，在传感器、催化剂、锂离子电池等领域具有巨大的应用潜力。
静电纺丝法作为一种制备纳米纤维和纳米管的有效方法，近年来受到了广泛关注。
本文旨在研究静电纺丝法制备SnO2基纳米管的过程及其气敏特性。
二、静电纺丝法制备SnO2基纳米管1. 材料与设备实验所需材料包括：锡盐、有机溶剂、表面活性剂等。
设备包括：静电纺丝机、烤箱、管式炉、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪等。
2. 实验方法（1）将锡盐溶解在有机溶剂中，加入表面活性剂，搅拌均匀。
（2）将得到的溶液进行静电纺丝，得到SnO2基前驱体纳米纤维。
（3）将前驱体纳米纤维进行热处理，得到SnO2基纳米管。
3. 制备过程分析静电纺丝过程中，电场力、溶液粘度、表面活性剂等因素都会影响纳米管的形貌和结构。
通过调整这些参数，可以得到具有不同形貌和结构的SnO2基纳米管。
三、SnO2基纳米管的气敏特性研究1. 气敏特性测试方法采用气敏传感器测试系统对SnO2基纳米管的气敏特性进行测试。
通过测量不同浓度目标气体下的电阻变化，分析其气敏响应性能。
2. 结果与分析（1）SnO2基纳米管对不同气体的响应性能存在差异，对某些气体表现出较高的敏感性。
（2）纳米管的形貌和结构对其气敏性能有显著影响。
具有较高比表面积和良好结晶度的纳米管表现出更好的气敏性能。
（3）通过优化制备工艺，可以提高SnO2基纳米管的气敏性能。
例如，调整静电纺丝参数、热处理温度和时间等，可以得到具有更高气敏性能的纳米管。
四、结论本文采用静电纺丝法成功制备了SnO2基纳米管，并对其气敏特性进行了研究。
结果表明，SnO2基纳米管对不同气体表现出较高的敏感性，其气敏性能与纳米管的形貌、结构和制备工艺密切相关。
静电纺丝技术制备纳米纤维材料的性能优化研究
静电纺丝技术制备纳米纤维材料的性能优化研究随着科技的不断发展，纳米材料已经成为当今材料科学领域研究的热点之一。
纳米材料具有很强的物理、化学和生物学特性，这种特殊的性质使其在各个领域得到了广泛的应用，如医学、化学、材料和环境科学等。
在这些领域中，纳米纤维作为一种自组装的纳米材料已经引起了越来越多的关注。
纳米纤维具有高比表面积和可调节的孔径大小，广泛应用于分离、吸附、催化和储能等方面。
静电纺丝作为一种有效制备纳米纤维的技术，已成为纳米纤维制备的重要方法之一。
它可以通过将高分子溶液通过极化电场拉伸并完成聚合过程的方式，制备出具有纳米级细径和高比表面积的纳米纤维。
但是，纯形的静电纺丝制备出的纳米纤维材料性能并不理想。
因此，如何有效地优化静电纺丝制备纳米纤维材料的性能是一个迫切需要解决的问题。
1.静电纺丝技术静电纺丝技术作为一种制备纳米纤维材料的方法，已被证明在制备复杂目的纳米结构方面具有许多优点。
静电纺丝过程中，通过极化电场将高分子溶液拉伸，并在聚合和固化后获得具有纳米级直径的纳米纤维。
静电纺丝中高分子链的摆动和过渡状态也会影响纳米纤维的形态和组织结构。
通过调节静电场强度、溶液浓度、聚合速率和溶液的挥发性等因素，可以控制纳米纤维的形态及其物理、化学性质。
此外，发展多功能静电纺丝、连续静电纺丝、量产静电纺丝等技术，可进一步提高静电纺丝制备纳米纤维材料的效率和成品质量。
2.静电纺丝制备纳米纤维材料的性能缺陷然而，静电纺丝制备纳米纤维材料仍存在一些缺陷。
首先，纳米纤维材料的密度通常偏低，导致纳米纤维材料在使用时易发生层析结构失稳和聚块等情况。
其次，纳米纤维材料显得脆弱和容易断裂，可能会导致其不稳定性和机械性能的退化。
此外，静电纺丝所制备的纳米纤维材料表面通常具有较弱的亲水和亲油性，降低了其在材料和生物学等领域的应用。
3.改进静电纺丝技术以提高其制备纳米纤维材料的性能为了解决这些问题，需要改进静电纺丝技术以提高其制备纳米纤维材料的性能。
静电纺丝法制备槲皮素纳米纤维及其性能研究
静电纺丝法制备槲皮素纳米纤维及其性能研究静电纺丝法制备槲皮素纳米纤维及其性能研究摘要：槲皮素是一种天然的黄酮类化合物，具有广泛的生物活性和药用价值。
本研究利用静电纺丝法制备了槲皮素纳米纤维，并对其性能进行了研究。
通过调节静电纺丝工艺参数，获得了纤维直径在100-500 nm范围内的纳米纤维，槲皮素的负载量可达到10-20%。
研究结果表明，制备的槲皮素纳米纤维具有较好的分散性和稳定性，并且在体外释放实验中表现出良好的槲皮素释放性能。
此外，对槲皮素纳米纤维的溶解度、热稳定性和水接触角等性能进行了研究。
研究结果表明，制备的槲皮素纳米纤维具有较高的溶解度和热稳定性，且表面性质良好。
本研究为槲皮素纳米纤维的应用提供了理论和实验基础。
关键词: 槲皮素，纳米纤维，静电纺丝，溶解度，释放性能引言槲皮素是一种天然的黄酮类化合物，存在于多种植物中，如栎树、银杏等。
槲皮素具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，具有很高的药用价值。
然而，由于槲皮素的生物利用度低和生物分布不均，其在药物治疗中的应用受到一定的限制。
纳米技术作为一种研究热点，为槲皮素的改良提供了新的途径。
纳米纤维作为一种新兴的纳米材料，具有高比表面积、良好的生物相容性和可调控性等特点，成为制备槲皮素载体材料的理想选择。
实验部分材料和仪器槲皮素、聚乙烯醇（PVA）、丙酮等试剂的纯度均为分析纯，实验室常用试剂；离心机、动态光散射仪、扫描电子显微镜等设备。
静电纺丝制备槲皮素纳米纤维首先将槲皮素与PVA共溶于丙酮中，并搅拌均匀，得到槲皮素-聚乙烯醇溶液。
然后将该溶液以一定的流速注入静电纺丝装置中，调节高压电源的电压和距离参数，通过静电纺丝制备槲皮素纳米纤维。
将得到的纳米纤维放置在真空中，除去残余的丙酮，得到纯净的纳米纤维。
性能测试1. 纤维形貌观察：用扫描电子显微镜观察纳米纤维的形貌和直径。
2. 纤维负载量测定：将纳米纤维溶解在溶剂中，使用动态光散射仪测定纤维中槲皮素的含量。
静电纺丝纳米纤维制备技术及其应用研究
静电纺丝纳米纤维制备技术及其应用研究随着科学技术的快速发展和产业的不断创新，纳米材料的制备和应用逐渐成为了研究的焦点。
静电纺丝纳米纤维制备技术就是一种常见的制备纳米材料的技术。
本文将对静电纺丝纳米纤维制备技术及其应用研究进行探讨。
一、静电纺丝纳米纤维制备技术静电纺丝技术是利用电场将高分子液体喷出微米甚至纳米级别纤维的一种制备技术。
静电纺丝技术制备纳米纤维在多个领域得到了广泛应用，例如纺织、生物医学、环保等领域。
静电纺丝技术的原理是将高分子液体通过一个细小的孔洞喷射出来，这个过程中，高分子液体受到外界电场的作用，会形成纤维状的微米级别的细丝。
这些细丝经过后续的处理，就能够得到纳米级别的细丝。
静电纺丝技术制备的纳米纤维具有较大比表面积、高比强度、优异的力学性能、良好的电学性质及生物相容性等优点。
静电纺丝技术制备的纳米纤维可以根据不同的材料和应用领域调整其尺寸和形貌，液态中除了高分子溶液，还可以纯化的金属溶液、无机盐溶液、碳纳米管等物质。
二、静电纺丝纳米纤维的应用研究1、生物医学领域由于纳米纤维具有高比表面积等特性，因此在生物组织工程、体内药物释放、生物传感等领域得到广泛应用。
静电纺丝纳米纤维制备的支架具有具有高比表面积、良好的生物相容性、高度的空隙率和良好的可控性等特点。
这些特点使纳米纤维支架成为了生物组织工程领域的研究热点。
纳米纤维支架通过结构的调节、复合材料制备、表面修饰等方法，可以在生物组织中实现不同的生物学功能，如增强细胞的定向生长、促进纤维组织的生长等。
静电纺丝纳米纤维制备的载药纳米材料具有良好的生物相容性和药物的缓释性能。
这种材料可作为药物释放的载体，以实现更加精准的药物治疗。
纳米纤维在其表面修饰上引入不同的生物分子，如细胞识别和粘附分子，不仅能提高纳米纤维植入后的细胞组织相容性，还可以促进细胞的黏附和增殖等。
2、纺织领域静电纺丝技术制备的纳米纤维具有高比表面积、孔隙结构和微结构控制性能等特点，因此在纺织领域应用也得到了快速发展。
静电纺丝制备纳米纤维膜的性能研究
静电纺丝制备纳米纤维膜的性能研究随着科学技术的不断发展，纳米材料的研究越来越受到人们的关注。
其中，纳米纤维膜作为一种重要的纳米材料，具有很多优良性能，如高比表面积、高孔隙度、优异的吸附性能等，已经广泛应用于化工、材料、生物医学等领域。
其中，静电纺丝是一种制备纳米纤维膜的有效方法，可以制备出直径从几纳米到数百纳米的纤维。
本文将对静电纺丝制备纳米纤维膜的性能研究进行探讨。
静电纺丝原理静电纺丝是一种通过静电作用将聚合物或者其他可纺丝物质电纺成纳米级纤维的技术。
静电纺丝过程中的主要设备包括高压电源、喷头、收集器等。
在静电纺丝过程中，首先将聚合物或者其他可纺丝物质溶解在适当的溶剂中，形成粘稠的溶液，然后将溶液注入喷头中。
通过高压电源，将喷头的一侧加高电压，使溶液成为电荷载体，产生电荷。
另一侧的收集器带有相反的电荷，因而在高压电场的作用下，会产生静电力，将带电的溶液喷出喷头，并在收集器上形成薄膜。
薄膜中的纳米纤维具有高比表面积和无序排列等特点，是一种非常有应用前景的材料。
性能研究静电纺丝制备纳米纤维膜具有良好的应用前景，因此其性能研究也已经成为了研究热点。
其中，纳米纤维的直径是一项非常重要的性能指标。
研究表明，在不同的电场强度下，纳米纤维的直径有所变化。
当电场强度增加时，由于聚合物分子在电场作用下产生的拉力增大，会使得纳米纤维的直径减小。
另一方面，溶液中聚合物分子的浓度也会影响纳米纤维的直径。
当溶液中的聚合物浓度升高时，纳米纤维的直径也会增加。
通过控制这些因素，可以自由地调节纳米纤维的直径，具有更好的应用前景。
此外，纳米纤维膜还有其他很多的性能指标，如比表面积、孔隙度、力学性能等。
在应用中，比表面积和孔隙度是非常重要的指标。
因为纳米纤维膜具有非常高的比表面积和孔隙度，所以具有非常优异的吸附能力，可以应用于催化、生物医学、环境等领域。
此外，纳米纤维膜的力学性能也是非常重要的，因为其力学性能可以直接影响其在应用中的稳定性和耐久性。
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静电纺丝技术制备纳米纤维及其渗透性能研究肖波齐1，涂星2,王宗篪1,范金土3（1.三明学院机电工程学院，福建三明365004；2.深圳大学艺术设计学院，广东深圳518060；3.美国康奈尔大学纤维科学与服装设计系，纽约伊萨卡）摘要：使用静电纺丝技术制备了纳米纤维，然后计算了纳米纤维的孔隙率，接着采用扫描电子显微镜观测了纳米纤维的微观结构，最后讨论了纳米纤维的渗透率与孔隙率的函数关系，研究结果表明，纳米纤维的渗透率随孔隙率的增加而增加。
该研究为功能性衣服的开发和高效过滤系统的设计奠定理论和技术基础。
关键词：纳米纤维；渗透率；孔隙率中图分类号：TQ340.6文献标志码：A 文章编号：1673-4343（2016）04-0043-04Preparation of Nanofibers and the Investigation of Permeability PerformanceXIAO Bo-qi 1,TU Xing 2,WANG Zong-chi 1，FAN Jin-tu 3(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,Sanming University,Sanming 365004,China;2.Art and Design College,ShenZhen University,Shenzhen 518060,China;3.Department of Fiber Science and Apparel Design,Cornell University,Ithaca,NY,USA )Abstract:The nanofiber is prepared by electrospinning technique in this paper.The porosity of nanofiber is calculated.Be-sides,the microstructure of nanofiber is observed using scanning electron microscope.The relationship between permeability and porosity is discussed.It is shown that permeability of nanofiber increases with the increase of porosity.The aims of this study is to es-tablish the foundation of theoryand technologyfor developing functional clothing and designing highlyefficient filter system.Key words:nanofiber;permeability;porosity收稿日期：2015-07-08基金项目：国家自然科学基金项目（51576114）；福建省自然科学基金项目（2016J01254）；“福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划”项目（JA14285）；“福建省青年拔尖创新人才”项目；三明市科技计划项目（2014-G-7）作者简介：肖波齐，男，湖北孝感人，教授。
主要研究方向：纳米纤维材料。
最近几年，随着多孔纳米材料技术的快速发展，多孔纳米纤维（nanofiber ）的研究得到了科研人员的高度重视和关注[1-7]。
如美国西北大学Silva 等人[8]利用扫描电子显微镜观测了纳米纤维的微观几何结构，发现了神经干细胞能在多孔纳米纤维上选择性的分化；这一重大成果开创了多孔材料与定向分化新结合的历史，同时也为多孔纳米纤维开辟了一个新的研究领域；该研究成果发表在世界顶级学术期刊SCIENCE上面。
另外，据文献报到[9]，多孔纳米纤维网目前已经应用在空气过滤等方面，图1是目前商用图1商用的纳米纤维筒状空气过滤器装置2016年8月第33卷第4期三明学院学报JOURNAL OF SANMING UNIVERSITY Aug.2016Vol.33No.4doi ：10．14098／j．cn35－1288／z．2016．04．008的610nm 纤维网制成的纳米纤维筒状空气过滤器装置，该装置可达24h 10000m 2的高产量，过滤效果很好。
由于多孔纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高和渗透性能好等优点，纳米纤维技术已经在纺织、新能源、生命医药、电子、机械、化工、建筑材料等领域得到了很大的应用。
如将纳米微粒填充到纤维中，或者将纳米微粒进行改性处理，然后再将纳米微粒与纤维结合，这样的纳米纤维拥有抗菌、防静电、阻燃以及防紫外等一定的特殊功能。
尽管纳米纤维具有小尺寸效应，但纳米效应最显著的部分是尺寸小于20nm 的材料，目前通过静电纺技术还无法大量获得直径小于20nm 的纤维。
目前制备纳米纤维有很多方法，如静电纺丝法、模板合成法、海岛双组分复合纺丝法、高分子限定域合成法、分子喷丝板纺丝法等等，而静电纺丝法是一种高效且最常用的一种方法。
使用静电纺丝技术除了能够制备聚合物纳米纤维外，还可以得到含有特定功能的无机纳米颗粒的复合纤维，从而获得功能性的无纺布材料。
目前静电纺丝技术可能是生产纳米纤维薄膜（无纺布）最为常用和有效的手段，而无纺布技术用得最多的是污水的处理。
纳米纤维的渗透率是其过滤性能的一个重要参数，它表达了纳米纤维对污水和地沟油的过滤性能。
本文首先用静电纺丝技术来制备了纳米纤维，接着用扫描电子显微镜观测了纳米纤维的微观结构，最后研究了纳米纤维的渗透率。
1静电纺丝机的技术参数和工作原理1.1静电纺丝机的技术参数静电纺丝设备一种基于电纺丝技术利用聚合物溶液或熔体在强电场中的喷射作用制备超细纤维的装置。
图2所示为实验中我们使用的DT-100型静电纺丝机，该静电纺丝机主要技术参数如下：电源：AC220V ，50Hz ；功率：500W ；外型尺寸：长930×高660×深800；使用环境：温度0～40，相对湿度≤80%；控制方法：触摸屏控制；喷丝装置：可御式多针头（4头）；微量推进：0.1~20mL/h ；纺丝电压：0~45kV ；收集滚筒直径：20cm ；收集滚筒转速：20~300r/min ；喷头与滚筒距离：5~30cm ；横向移动速度：0~30mm/s ；纵向移动速度：0~30mm/s ；横向幅宽：50cm ；可纺纤维细度：100~1000nm 1.2静电纺丝机的工作原理静电纺丝法就是聚合物喷射静电拉伸纺丝法，与以前的方法是不同的。
是将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏的高压静电，这样带电的聚合物液滴就在电场力的作用下在毛细管的泰勒锥锥顶点被加速（见图3）。
当电场力达到足够大的时候，聚合物液滴克服表面张力就形成了喷射细流。
然图2DT-100型静电纺丝机三明学院学报第33卷-44-图5纳米纤维/无纺布复合材料的SEM 图（6000×）后细流在喷射过程中溶剂蒸发或固化，最终落在接收装置上，最终形成类似非织造布状的纤维毡（见图4），这种非织造布状的纳米纤维对污水的过滤效果非常好。
在如图3所示的静电纺丝过程中，液滴通常具有一定的静电压并处于一个电场之中，所以，当射流从毛细管末端向接收装置运动时，就会出现加速现象，所以导致了射流在电场中的拉伸。
图3静电纺丝机工作原理图图4纳米纤维毡1.3纳米纤维的制备和其微观结构实验中，把纺丝液注入图3中注射器的针筒内，使用了同种规格的针头（d =2.5mm ）和针管（容积为12mL ），设置静电纺丝机的技术参数为：电压18kV ，接受距离为16cm ，溶液流速为1mL/h 。
这样，使用静电纺丝实验设备（图2）制得了纳米纤维无纺布（见图5），使用这种无纺布从溶液中可以有效过滤除去微米尺寸的微球。
采用日本JSM-5600LV 型扫描电子显微镜SEM 观测了图5中纳米纤维的微观结构，扫描电压为18kV ，其放大倍数为6000倍。
从该纳米纤维的SEM 图可以看到，该无纺布呈现出纤网结构，孔隙很大，纤维的铺叠比较紧密。
如果该纤维网的孔径再减小的话，可以更好的隔离病毒和细菌。
这种纳米纤维可以作为防护过滤材料如污水处理，它的特征在于这样的材料为层状结构，而且中间层是高分子纳米纤维膜材料，纳米纤维直径一般为30~1800nm ，外层分别是一层或多层天然纤维或合成纤维或两者的混纺纤维的编织物或无纺布，这种普通纤维直径一般为3~100μm 。
肖波齐，等：静电纺丝技术制备纳米纤维及其渗透性能研究第4期-45-1.4纳米纤维毡孔隙率（Φ）的计算在该实验中，取的样品面积为16cm 2，在一个大气条件下平衡36h 后用电子天平称该样品的质量(m)，然后用千分尺测出该样品的厚度(h )，最后根据公式（1）计算该样品的孔隙率[10]。
Φ=1-ρaf ρf h（1）在公式（1）中，纳米纤维毡的面密度ρaf =m/A ，m 为纤维毡的质量，A 为纤维毡的面积，h 为纤维毡的厚度，ρf 为纤维材料的密度。
在该实验中，取了几个不同的样品，经过计算孔隙率基本在0.84~0.90之间，说明纳米纤维的孔隙率非常高，中间几乎是空的，有利于工业和农业中的污水处理和有害气体方的过滤。
2纳米纤维渗透率的测量实验中，使用了TEMCO 公司生产的MP –401型微孔渗仪来测量纳米纤维的渗透率，实验数据见表1，数据分析见图6。
从表1和图6可知，纳米纤维孔隙率越大，则纳米纤维的渗透率越大，这是可以解释的，也符合实际的物理现象，因为孔隙率增加，通过的流体越多，根据达西定律，则渗透率增加。
利用纳米纤维的这种物理性质，可以把纳米纤维应用在工业废水的处理和有毒气体的过滤等方面，有很大的应用前景和经济价值。
图6纳米纤维孔隙率和渗透率的函数关系表1纳米纤维孔隙率和渗透率实验数据纳米纤维孔隙率0.840.850.860.870.880.890.90纳米纤维渗透率k /m 22.77×10-93.10×10-93.26×10-93.66×10-93.91×10-94.65×10-94.83×10-93结论为了研究纳米纤维的渗透率，首先使用静电纺丝机制备了纳米纤维，接着用扫描电子显微镜观测了纳米纤维的微观结构，最后研究了纳米纤维的渗透率，研究结果表明，纳米纤维孔隙率越大，纳米纤维的渗透率就越大。
本研究为功能性衣服的开发和高效过滤系统的设计奠定理论和技术基础。
该项纳米纤维技术的研究有望改善三明市生态环境质量，加快循环经济的发展，提高城市污水、垃圾无害化处理率；最终可加快三明市的创新体系建设和推动工业转型升级。