DOI: 10.3390/nano12081356

近年来，静电纺丝因其易于制备高质量聚合物纳米纤维而备受关注。然而，静电纺丝的产能有限，因此需要一种方法来扩大其规模。在此，作者提出可以使用多个并列运行的静电纺丝针。尽管如此，这仍然难以实现，部分原因是带电射流和针头之间的库仑斥力导致电场分布不均匀。在这项工作中，使用侧向带电板作为辅助电极，实现了对由二十个静电纺丝针组成的线性阵列的电场均匀化。通过研究纺丝射流的半垂直角、纤维的沉积面积和直径以及所生产膜的厚度来表征辅助电极的作用。还利用有限元模拟分析了辅助电极对每根针下方电场强度的影响。在多针静电纺丝过程中，采用平行侧板作为辅助电极有助于实现电场、纺丝射流半垂直角和纤维沉积面积的均匀化。扫描电子显微镜（SEM）证实了通过这种改良工艺获得高质量形态聚合物纳米纤维的可行性。综上，本工作为应对聚合物加工技术大规模工业应用的主要挑战提供了一项很有前途的策略。

图1.多针静电纺丝，初始设置（无辅助电极）。

图2.初始设置的沉积形态（无辅助电极）。黑色圆圈代表针的位置。

图3.初始设置的中间部分和侧面部分的纤维示例（无辅助电极）。

图4.初始设置生产的膜沿宽度方向的厚度（无辅助电极）；虚线仅为引导视线。

图5.带有平行板辅助电极（以红色表示）的多针静电纺丝装置。

图6.使用平行板辅助电极时的沉积图案。黑色圆圈代表针的位置。

图7.使用平行板辅助电极时中间和侧面的纤维示例。

图8.大尺寸无纺布膜的生产。

图9.使用平行板辅助电极时膜沿宽度方向的厚度，虚线仅为引导视线。