负高压电源在静电纺丝中的作用

市售的静电纺丝设备中，有一些是仅配置了正高压电源的，一些是配置了正、负高压双电源系统的，还有一些高端机型甚至配置了两个正高压系统的，那么用户该如何选择呢？负高压电源在设备中的作用是什么呢？

普通的静电纺丝机，如TL-01,喷头一般连接正高压电源，接收装置接地，就可以在喷头和接收装置之间产生一定的静电场，通常只需要10KV左右的高压静电，就可以制备出纳米纤维膜。

专业的静电纺丝机，如TL-Pro，往往同时配备了正、负高压电源，与上述基础版的设备相比，负高压电源可以实现以下功能：

1. 增加纤维膜厚度：静电纺丝的原料和产品，一般都是高分子聚合物，基本上这些聚合物都是绝缘材料，当纺丝一段时间后，接收器上面就会均匀地附着一层绝缘的纳米纤维膜，接收器对纳米纤维的电场吸引力就会逐渐降低，如果接收器没有连接负高压，继续纺丝，纤维就会飞到设备中其他基地的地方，造成机箱内部的污染。因此，在接收端加载一定的负高压，使其和环境形成一定的电位差，就可以让纤维持续定向沉积在接收器上，制备厚度更大的纤维膜。

2. 保持机箱内部的洁净：如上所述，因为纤维膜一般是不导电的，当纤维收集到一定的厚度后，整个收丝器都绝缘了，喷出的纤维丝就会到处飞。

3. 共轭纺丝：共轭静电纺丝是将两个带有相反高压静电的喷头相对放置,在电纺过程中从两个喷丝头射出带有相反电荷的射流,在电场拉伸过程中相互吸引,拧在一起,正负电荷互相抵消,沉积到接收装置上。这就要求设备同时配备正、负高压电源。

4. 熔融直写：有些静电纺丝设备配有熔融喷头，使用熔融喷头可以进行熔融直写。熔融喷头通常采用电加热系统，不适合加载高压电源。此时可以将负高压电源与接收装置连接，喷头接地，可以在喷头和接收装置之间形成高压静电场，进行熔融直写。TL-OMNI可以增加熔融喷头，实现熔融直写。

5. 其他：有时，为了研究正、负高压电场对泰勒锥形成的影响，可以将电源的极性互调，将喷头连接负高压、接收装置接地或接正高压，有些研究表明，可能会得到不同形态的纤维。

以上是负高压的基本作用。