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静电纺丝技术的优缺点
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静电纺丝技术的优缺点

  • 来源:原创
  • 浏览次数:
  • 日期:2021-07-28 20:17

【概要描述】

静电纺丝技术的优缺点

【概要描述】

  • 分类:新手入门
  • 作者:轻子纳米科技
  • 来源:原创
  • 发布时间:2021-07-28 20:17
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静电纺丝技术是一种特殊的纤维制造工艺,聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。自20世纪90年代起,随着纳米纤维快速发展,静电纺丝技术在全世界范围内引起高度关注。根据电纺时纺丝液体系是溶液状态还是熔融状态,可以分为溶液静电纺和熔融静电纺。

溶液静电纺丝指聚合物材料和相应的有机溶剂经过混合配制作为前驱体溶液,进而进行静电纺丝。溶液静电纺丝的优点有:其装置构成比较简单,主要由高压电源、注射泵、喷丝器和收集器等四部分组成;可静电纺丝的材料种类多,目前已有近百种聚合物材料可用于溶液静电纺丝;纤维直径小且均匀。尽管溶液静电纺丝技术有许多优点,它也存在着一些局限性,比如溶液静电纺丝的溶液需要的有机溶剂往往具有毒性和挥发性,这需要在制备纤维时考虑环境问题和溶剂回收成本问题,而且溶液静电纺丝纤维也会残留溶剂,这在安全性要求较高的场合存在着限制。

熔体静电纺丝是将聚合物加热至熔融状态进行纺丝,此过程中不使用溶剂。熔体静电纺丝装置主要有:加热系统、进料系统、高压静电发生装置、耐高温的料筒和纺丝喷口等五部分组成。与溶液静电纺丝相比,熔体静电纺丝不需要溶剂,所以在制备纤维过程中无需考虑回收或者去除有毒有机溶剂的问题,而且可以低成本高效率制备纤维;另外,由于熔体静电纺丝需要将聚合物加热,所以在室温下无适合溶剂的聚合物也可以采用熔体静电纺丝技术加工。熔体静电纺丝的出现虽然一定程度上弥补了溶液静电纺丝的缺点,但是其本身也出现了新的缺点,比如聚合物的熔体粘度高、导电性差;装置复杂,需要加热装置,容易和高压装置发生静电干扰;所制备的纤维大,多在微米级别。

图1 静电纺丝优缺点思维导图

 

静电纺丝法具有操作简单,应用领域广泛,例如在防护 服、纺织用品、医疗诊断、药物存放、传感器、过滤材料、环境保护、模板制作和医疗中的组织工程等方面制得纤维直径一般在几十纳米至1um之间,而最细可达1nm。

缺点:在材料选择方面有一定的要求,制造生产时需要考虑多方面因素的影响。所制的纳米纤维大多数强力较低,很难单独使用。

佛山轻子公司是专注于静电纺丝设备、中试设备、生产线及科研服务的高新技术企业。可提供远场溶液,近场溶液和近场熔体技术的相关设备。

专业静电纺丝机E02是一款桌面型的静电纺丝机,高性价比,操作简便;纺丝电压:0-30kv;滚筒、平板均可做收集装置;喷头往复运动宽幅150mm。

图2 专业型静电纺丝机E02

 

全能型静电纺丝机E05集多功能智能控制于一体;纺丝效率快;环境温湿度可控;可定时实验控制;喷头系统多样化;进排气自动控制。

图 3 全能型静电纺丝机E05

 

近场直写静电纺丝设备M08可做近场熔体,也可做近场溶液。其主要特点有:打印精度可达50nm;纳米纤维可控有序;拥有独家专利技术;微纳米直写打印。

图4 近场直写静电纺丝机M08

 

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