电纺丝中串珠的形成
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当溶液的浓度或所用聚合物的分子量太低时,通常会产生串珠的电纺纤维。 它们通常被认为是“劣质”纤维,并且经常优化静电纺丝参数以消除纤维上的小珠。
实验表明,以下是导致珠粒形成的主要因素,
低分子量/浓度/粘度[Fong et al 1999]
高表面张力[Fong et al 1999]
电荷密度低[Fong等1999]
珠粒形成的原因归因于溶液的弹性。松弛时间短或拉伸粘度低的流体往往会导致珠粒形成。该机理归因于由表面张力驱动的瑞利不稳定性,该不稳定性可通过流体射流的粘弹性行为来抑制。在粘弹性力完全抑制或抵抗不稳定性的地方,将形成光滑的纤维[Yu et al 2006]。表面张力导致不稳定性,因为表面张力迫使液体的单位质量表面积较小,呈球形[Fong et al 1999]。已经证明,由于降低了表面张力,在水中添加乙醇代替使用纯净的水可以消除聚环氧乙烷纤维上的珠子[Fong et al 1999]。溶液的粘弹性可以通过增加聚合物的浓度或分子量来增加,这已被证明可以有效消除珠粒的形成[Fong et al 1999]。但是,这也具有增加纤维直径的作用。