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静电纺丝注射泵可用于挤出溶液进行纺丝

发布时间:2022-03-17      点击次数:231
  静电纺丝即在高压静电下用聚合物溶液进行纺丝的过程。静电纺丝可以制备直径在几十到几百纳米的纤维,产品具有较高的孔隙率和较大的比表面积,成分多样化,直径分布均匀,在生物医学、环境工程以及纺织等领域具有很高的应用价值。常见的静电纺丝纳米纤维在过滤以及个体防护方面可以用于水处理、口罩等;在传感器领域可以用作电阻传感器、光学传感器等;在化工领域可以用于催化剂等;在生物医学领域可以用于伤口敷料、组织工程支架、药物载体等。
 

静电纺丝装置示意图

 静电纺丝装置示意图

  静电纺丝是简单高效制备纳米纤维的基本技术。通过静电纺丝制备的纳米纤维在化学,物理学,生物医学等传统产业和高科技领域都有广泛的应用并且具有很好的潜在开发前景,未来需要开展更系统的实验研究,使静电纺丝技术在更加广泛的领域里发挥出更为重要的作用。
  静电纺丝设备中,微量注射泵用于挤出溶液,具体操作步骤:
  1.打开微量注射泵电源,设置注射泵直径,设置溶液挤出速度和流量
  2.启动微量注射泵运行按键,溶液被缓慢挤出,在喷丝头处产生射流
  3.纺丝完毕后,停止微量注射泵运行。
  静电纺丝是通过对聚合物溶液施加外加电场,在高压静电下(几千伏至几十万伏高压),制备聚合物纤维的纺丝技术。用静电纺丝法制得的纤维比传统的纺丝法制得的纤维细的多,直径一般在几十纳米至几微米之间,小直径可以达到1nm。
  在静电纺丝过程中,一般将纺丝针头接高压电正极,与针头保持一定距离的接收板或接收器接负极。在表面张力作用下聚合物溶液在针头处呈球状液滴,随着电压增大,液滴表面电荷密度增大,当静电力大于表面张力,喷丝口表面的液滴被拉长,当达到临界电压时,液体就会从球状变为锥状,即泰勒锥。随着电压继续增大,当静电力大于平衡临界值后,液体克服喷头液滴外表面张力,向接收器运动,运动过程中进行加速,多次拉伸分裂,后在接收器上形成纳米纤维。
  静电纺丝影响因素:
  影响静电纺丝的因素和工艺参数有很多,可以归为2类:
①体系因素,包括聚合物的分子质量、分子质量分布和溶剂性质如(粘度、电导率、介电常数和表面张力)等;
②电纺工艺参数,包括施加的电场强度、溶液浓度、溶液流动速率、喷丝口的尺寸、喷丝口与接收器的距离和环境条件(温度、湿度、空气流动速率)等。其中溶剂的选择、注射速度的稳定、溶液浓度、施加的电场强度与喷丝口与接收器的距离是影响纺丝的主要因素。
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