静电纺丝设备水平喷丝对比垂直喷丝，哪种方式更合理？

在过去的十年中，静电纺丝工艺获得了广泛的关注，这不仅是因为它在纺各种聚合物纤维方面的多功能性，还因为它能够在纳/微米范围内持续生产纤维。静电纺丝是利用静电力从聚合物溶液或熔体中产生超细纤维，具有高孔隙率、高比表面积、结构可调等特点。

静电纺丝系统由三个主要部件组成：高压电源、喷丝头和收集器。目前，有两种标准的静电纺丝装置，分别是水平静电纺丝装置和垂直静电纺丝装置。在水平静电纺丝装置中，注射泵平行于地面放置，收集器垂直于地面放置。由于合成的电场矢量平行于地面，这种结构称为水平喷丝方式。在垂直静电纺丝装置中，注射泵垂直于地面放置，收集器的位置平行于地面放置。合成的电场矢量垂直于地面，则称为垂直静电纺丝结构。

静电纺丝装置示意图，(a)垂直静电纺丝装置，(b)水平静电纺丝装置。

在水平静电纺丝装置中，由于电场矢量与地面平行，随着电压的增加，聚合物液滴倾向于抛射运动。当静电纺丝开始时，即使泰勒锥是向上的，可以观察到纤维仍以抛射运动的方式向下收集。因此，Rodoplu和Mutlu1 报道说，与电场施加的力相比，影响聚合物的引力可以忽略不计，虽然会对聚合物液滴和泰勒锥的形状产生影响，但是，关于设置取向不同对纳米纤维微观结构有显著影响的研究还比较少。

水平静电纺丝装置示意图和液滴形状。

虽然水平喷丝和垂直喷丝两种方法相似，但有研究者表示水平系统有时更可取2，因为水平静电纺丝装置中可减少收集不完美产品的可能性。例如，从上向下喷会有滴液飞溅或者滴落至收集器上面，影响成品。水平喷丝，即使万一有液滴飞溅，也不至于落在样品上。因此，永康乐业的喷丝设备全部都是选择水平喷丝方式，喷丝方向从右向左，即使中间有液滴堆积溅落也不会污染接收器上的产物。