（元琛科技）静电纺丝（ES）方法作为一种简单并且高效的纺丝方法，被公认为是制备纳米纤维最广泛的技术之一。ES是指在高压电场环境下，利用电场力克服溶液或者熔体泰勒锥的表面张力，并对发生电荷转移的纺丝液体或者熔体进行拉伸细化而形成纳米纤维的技术。ES方法来源于1934年由美国Autone教授提出的一种人造纱的生产工艺及装置专利，如图1所示。

图1 1934年Formhals专利示意图

由ES工艺所制备的纳米纤维膜/束以其所具有的高表面积、高表面能和高表面活性等性能在各种领域都受到欢迎。比如：非织造织物、组织工程、增强纤维、燃料电池、药物输送系统、复合材料、过滤、光子学、传感器、超级电容器、伤口敷料等。

作为制备纳米材料的重要方法之一，ES受到了广泛的关注。经过科学家们近九十年的探索及研究，ES技术已经十分成熟。但随着纳米技术的进步和对纳米材料性能要求的不断提高，传统的ES工艺产率低这一致命缺陷也受到了越来越多的关注。越来越多的科学家们都曾尝试通过改进ES技术以提高其纳米纤维膜的产量。因此，近年来出现了许多无针ES方法来获得高产量的纳米纤维，如图2所示。

图2 近年来用于批量制备纳米纤维的装置示意图

在纳米纤维的众多的制备技术中，使用ES方法制备纳米纤维不仅可以在直径尺度使纳米纤维达到纳米级，还能通过调节纺丝过程中诸如接收距离，纺丝溶液浓度，纺丝电压，纺丝溶剂推进速度，环境相对湿度等工艺参数进一步控制纳米纤维膜的形貌。表1则展示了进几年来部分静电纺丝专家们所研究的具体ES纺丝参数和产率。

表1 ES具体纺丝参数及产率对照表

伴随双碳政策的实施，烟气经袋式除尘净化后将颗粒物浓度控制在1mg/m3以下，低阻节能的超净滤料将成为未来滤料研发的新目标、基于熔喷纤维、纳米纤维、海岛纤维表层的超精细滤料，以及易清灰的功能性渗膜处理、驻极处理及高通量覆膜技术等先进工艺将为滤料的开发提供技术支撑。由静电纺丝技术制得新型纳米纤维膜滤料因能够克服传统覆膜滤料脆弱易磨损的缺点，同时进一步提升过滤效果 —— 过滤常规粒子 + 静电吸附微细粒子的双效滤料，在未来将成为重点发展方向，引领国际滤料行业不断向前迈进。（元琛科技）