برق‌ریسی
میزان تولید

یکی از مشکلات اساسی در تهیه نانوالیاف به روش برق‌ریسی، مقدار تولید کم نانوالیاف است. برای غلبه بر این مشکل و افزایش میزان تولید نانوالیاف برق‌ریسی شده، از آرایه چند سوزن سرنگ بعنوان ریسنده استفاده شده‌است. به دلیل استفاده از تعداد زیاد سوزن سرنگ در این شیوه، و به منظور جلوگیری از اثر تداخل میدانهای الکتریکی بر ساختار نانوالیاف حاصل و تهیه نانوالیاف با ساختار یکنواخت، نیاز به تعیین بسیار دقیق محل ریسنده هاست که انجام این امر با دشواری‌هایی همراه است. به‌طور مشابه تلاشهای دیگری برای افزایش مقدار تولید نانوالیاف برق‌ریسی شده، انجام شده‌است که اکثراً بر همین اساس هستند. اما نکتهٔ مهم در این مورد توجه به عدم تغییر در قطر نانوالیاف است.
به‌طور کلی تغییر در عوامل محلول ریسندگی باعث تغییر در ساختار و قطر نانوالیاف حاصل می‌شود؛ بنابراین از این عوامل نمی‌توان برای افزایش مقدار تولید، بدون تغییر در قطر نانوالیاف استفاده کرد.
برای برق‌ریسی نانوالیاف با ساختاری مناسب، لازم است که در فرایند برق‌ریسی، توازن جرمی در انتهای سوزن سرنگ و منشأ جت برق‌ریسی حفظ شود. مقدار محلول پلیمری منتقل شده به وسیله جت برق‌ریسی، تابعی از نیروهای الکترواستاتیک وارد بر منشأ جت برق‌ریسی است و با افزایش میدان الکتریکی (ولتاژ)، افزایش می‌یابد. اما، افزایش سرعت خوراک اثری بر آن ندارد و باعث ایجاد آسیب در دسته نانوالیاف جمع‌آوری شده می‌شود؛ بنابراین مقدار خوراک تابعی از عوامل مختلف محلول و فرایند تعیین شده‌است، و با افزایش هر چه بیشتر مقدار خوراک بر عکس روشهای متداول تولید الیاف، نمی‌توان میزان تولید نانوالیاف را افزایش داد. در این روش، بنظر می‌رسد عواملی که نیروهای الکترواستاتیک وارد بر انتهای سوزن سرنگ و منشأ جت برق‌ریسی را افزایش می‌دهند، سبب ازدیاد مقدار تولید نانوالیاف می‌شوند.
مهمترین عوامل مؤثر بر نیروهای الکترواستاتیک وارد شده بر انتهای سوزن سرنگ و منشأ جت برق‌ریسی، ولتاژ اعمالی و طول و قطر سوزن سرنگ می‌باشند.
با افزایش ولتاژ میدان الکتریکی افزایش یافته و پیرو آن نیروهای الکترواستاتیک افزایش می‌یابند. اما این افزایش در میدان الکتریکی در تمام مسیر جت برق‌ریسی بر آن اثر گذاشته که موجب تغییر در قطر و توزیع قطری نانوالیاف نهایی می‌شود. بدین ترتیب، اگر در کاربرد نهایی، عریض شدن توزیع قطری نانوالیاف مشکلی را ایجاد نکند، می‌توان با افزایش ولتاژ، مقدار تولید را بشدت افزایش داد. البته بنظر می‌رسد، اگر نیروهای الکتریکی وارد بر جت سیال، فقط در منشأ جت برق‌ریسی افزایش یابد، مقدار تولید بدون تغییر در قطر نانوالیاف تولیدی، افزایش می‌یابد.
تغییر در برآمدگی سرلوله (nozzle protrusion) در میدان الکتریکی، وقتی میدان الکتریکی ثابت باشد، سبب تغییر جریان الکتریکی در فرایند برق‌ریسی می‌شود. این اثر می‌تواند به دلیل تغییر در نحوه انتقال بارها در نازل باشد. همچنین چنان‌که پیشترنیز گفته شد، طول و قطر سوزن سرنگ نیز از جمله عوامل مؤثر در سرعت تشکیل بارهای الکتریکی و تغییر مقدار نیروهای الکترواستاتیک وارد بر سطح قطره معلق در انتهای سوزن سرنگ می‌باشند؛ بنابراین منطقی خواهد بود، اگر بتوان با تغییر ایندو عامل، نیروهای الکترواستاتیک را فقط در محل منشأ جت افزایش داد، بطوریکه در هر لحظه بارهای الکتریکی در محل منشأ جت سریعتر تشکیل و همراه جت منتقل شوند؛ بنابراین می‌توان بدون تغییر در قطر الیاف نهایی مقدار تولید را در فرآیندبرق‌ریسی، افزایش داد.
تغییر در قطر سوزن سرنگ اثر معنی داری بر میانگین و توزیع قطری نانوالیاف ندارد؛ بنابراین با کاهش قطر سوزن و در پی آن تشکیل سریعتر بارهای سطحی در نوک سوزن سرنگ، در یک ولتاژ ثابت، فقط نیروهای الکترواستاتیک وارد بر انتهای سوزن سرنگ و منشأ جت برق‌ریسی افزایش می‌یابند. بدین ترتیب، بدون تغییر در قطر نانوالیاف حاصل، مقدار محلول پلیمری که با جت برق‌ریسی منتقل شده و به نانوالیاف تبدیل می‌شود، افزایش یافته، نانوالیاف بیشتری تولید می‌شود. البته کاهش زیاد قطر سوزن سرنگ، باعث سخت شدن فرایند خوراک دهی محلول پلیمری به درون سوزن سرنگ می‌شود.
اثر تغییرات در طول سوزن نیز همانند تغییرات در قطر آن در توزیع قطر نانوالیاف حاصل، اندک و قابل چشم پوشی است. ولی با افزایش طول سوزن، نیروهای الکترواستاتیک زیاد شده و تولید افزایش خواهد یافت. البته این افزایش طول محدودیت دارد و پس از آن تغییری در میزان تولید نخواهیم داشت.
به‌طور کلی با افزایش طول سوزن سرنگ و کاهش قطر آن، همراه با افزایش ولتاژ، می‌توان تولید نانوالیاف را بدون تغییر در ابعاد آن، بالا برد.
تجهیزات دستگاه برق‌ریسی، پمپ سرنگی و غلطک جمع‌کننده