高分子纖維（Fiber of polymers）
高分子纖維（Fiber of polymers）
臺北市立第一女子高級中學二年級朱韻伃
高分子纖維這個名詞或許聽起來很陌生，或許看起來很毒，但它已經悄悄地在業界竄紅，悄悄地滲入我們的日常生或中。現在，就讓我們來簡單地了解高分子纖維與其製作的方式。
大多數纖維是用於紡織工業上。傳統的纖維如棉、麻是來自動物或植物，後來進一步發展出石油化學製成的纖維或石化與天然纖維兩者混紡。而近年來，高分子纖維則廣受歡迎。纖維高分子材料能抽拉成小長度比直徑的長絲，因為本身的化學特性與抽絲過程，使它具有高的拉伸強度及耐磨耗的能力。另外，高分子材料具有極高的可塑性，可以藉由抽絲時參數的改變，填加物的添加與聚合度等等的改變，輕易的改變它的特性。
製作高分子纖維的其中一種方式為靜電紡絲 (electrospinning)。只要有正確的濃度和配方，利用靜電紡絲技術可製造出奈米級的纖維。高分子靜電紡絲是利用靜電力去延伸溶液，進而使之凝固成絲。其所需的設備，主要包括高壓電供應器 (high voltage power supply)、注射器 (needle)及收集器 (collecter)。高壓電供應器可提供1至數十kV的電壓，讓高分子溶液成功掙脫其表面張力而成絲；而收集器可依不同的需求而有不同的大小及形狀，如扁盤狀、滾輪狀等。而在紡絲的過程中，首先將高分子溶於適當的溶劑，再將高分子溶液輸送至紡嘴形成液滴，當施加高壓電後，隨著高分子電荷相互排斥並克服溶液表面張力後，液滴表面將噴射出帶電液柱 (liquid jet)並在電場作用下，以螺旋狀向下快速進行甩動延伸，在過程中液柱溶液中的溶劑迅速揮發，最後可在接地的收集板上取得纖維直徑為奈米等級的不織布膜。
實驗室的靜電紡絲流速最高大概是5ml/hr左右，耗材少，即可做許多分析，包括吸光光譜，放光光譜等。運用在業界則有更大的流速，增進噴絲效率。靜電紡絲技術製程的纖維現今高分子纖維主要在衣料纖維、生物科技上有顯著的應用。
參考資料:
- 王紀，以電紡絲製備奈米纖維，2005
- Chi-Ching Kuo、Chia-Hung Lin、Wen-Chang Chen，Morphology and Photophysical Properties of Light-Emitting，2007
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