第2章 靜電紡絲技術
“靜電紡絲”一詞源于“electrostatic spinning”,后簡稱為“electrospinning”,在國內一般簡稱為“靜電紡”、“電紡”或“電紡絲”。靜電紡絲技術主要是借助于高壓靜電場,在靜電斥力驅使下聚合物溶液或熔體噴射形成直徑可調紡絲的一種技術。靜電紡絲技術的起源最早可追溯到200多年前。1745年,Bose發現在機械壓力和電場力不平衡條件下,玻璃毛細管末端的水表面將形成高度分散的氣溶膠。1882年,Lord Rayleigh研究發現,當電場力大于表面張力時,帶電液滴會形成微小射流,并計算出了克服液滴表面張力所需的電荷數目[1],為靜電紡絲技術的發展奠基了理論基礎。隨后在1934年,Formhals [2] 正式提出了靜電紡絲技術并申請了制備聚合物紡絲裝置的專利,為靜電紡絲的發展做出了重要貢獻。在之后的幾十年里,關于靜電紡絲的研究較少。直到1995年,美國阿克隆大學Reneker教授課題組對靜電紡絲技術的工藝和應用進行了深入研究,從此靜電紡絲技術引起了世界各地人們的廣泛關注[3]。
以 “electrospun”或“electrospinning” 為關鍵詞,通過湯姆森科技信息集團下的搜索引擎檢索了近十年來收錄的期刊論文,每年收錄的論文數量都在大幅增長,如圖2-1(a)所示。這些收錄的文獻主要來源于中國、美國、韓國、伊朗等,其中僅來自中國和美國的文獻收錄數就占據全球總數的一半以上。排名前七的國家及所占的比例如圖2-1(b)所示(統計數據截止時間為2016年10月27日)。統計數據充分表明關于靜電紡絲的相關研究逐年增多,靜電紡絲技術正受到人們越來越多的關注。


圖2-1 靜電紡絲學術文章統計圖
[檢索來源科學引文索引(ISI Web of Knowledge),數據截至2016年10月27日]