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靜電紡絲注射泵可用于擠出溶液進(jìn)行紡絲

更新時(shí)間:2022-03-17      點(diǎn)擊次數(shù):1135
  靜電紡絲即在高壓靜電下用聚合物溶液進(jìn)行紡絲的過(guò)程。靜電紡絲可以制備直徑在幾十到幾百納米的纖維,產(chǎn)品具有較高的孔隙率和較大的比表面積,成分多樣化,直徑分布均勻,在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境工程以及紡織等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值。常見(jiàn)的靜電紡絲納米纖維在過(guò)濾以及個(gè)體防護(hù)方面可以用于水處理、口罩等;在傳感器領(lǐng)域可以用作電阻傳感器、光學(xué)傳感器等;在化工領(lǐng)域可以用于催化劑等;在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以用于傷口敷料、組織工程支架、藥物載體等。
 

靜電紡絲裝置示意圖

 靜電紡絲裝置示意圖

  靜電紡絲是簡(jiǎn)單高效制備納米纖維的基本技術(shù)。通過(guò)靜電紡絲制備的納米纖維在化學(xué),物理學(xué),生物醫(yī)學(xué)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和高科技領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用并且具有很好的潛在開(kāi)發(fā)前景,未來(lái)需要開(kāi)展更系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,使靜電紡絲技術(shù)在更加廣泛的領(lǐng)域里發(fā)揮出更為重要的作用。
  靜電紡絲設(shè)備中,微量注射泵用于擠出溶液,具體操作步驟:
  1.打開(kāi)微量注射泵電源,設(shè)置注射泵直徑,設(shè)置溶液擠出速度和流量
  2.啟動(dòng)微量注射泵運(yùn)行按鍵,溶液被緩慢擠出,在噴絲頭處產(chǎn)生射流
  3.紡絲完畢后,停止微量注射泵運(yùn)行。
  靜電紡絲是通過(guò)對(duì)聚合物溶液施加外加電場(chǎng),在高壓靜電下(幾千伏至幾十萬(wàn)伏高壓),制備聚合物纖維的紡絲技術(shù)。用靜電紡絲法制得的纖維比傳統(tǒng)的紡絲法制得的纖維細(xì)的多,直徑一般在幾十納米至幾微米之間,小直徑可以達(dá)到1nm。
  在靜電紡絲過(guò)程中,一般將紡絲針頭接高壓電正極,與針頭保持一定距離的接收板或接收器接負(fù)極。在表面張力作用下聚合物溶液在針頭處呈球狀液滴,隨著電壓增大,液滴表面電荷密度增大,當(dāng)靜電力大于表面張力,噴絲口表面的液滴被拉長(zhǎng),當(dāng)達(dá)到臨界電壓時(shí),液體就會(huì)從球狀變?yōu)殄F狀,即泰勒錐。隨著電壓繼續(xù)增大,當(dāng)靜電力大于平衡臨界值后,液體克服噴頭液滴外表面張力,向接收器運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行加速,多次拉伸分裂,后在接收器上形成納米纖維。
  靜電紡絲影響因素:
  影響靜電紡絲的因素和工藝參數(shù)有很多,可以歸為2類:
①體系因素,包括聚合物的分子質(zhì)量、分子質(zhì)量分布和溶劑性質(zhì)如(粘度、電導(dǎo)率、介電常數(shù)和表面張力)等;
②電紡工藝參數(shù),包括施加的電場(chǎng)強(qiáng)度、溶液濃度、溶液流動(dòng)速率、噴絲口的尺寸、噴絲口與接收器的距離和環(huán)境條件(溫度、濕度、空氣流動(dòng)速率)等。其中溶劑的選擇、注射速度的穩(wěn)定、溶液濃度、施加的電場(chǎng)強(qiáng)度與噴絲口與接收器的距離是影響紡絲的主要因素。
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