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静电纺丝出现液滴的原因
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静电纺丝出现液滴的原因

  • 来源:原创
  • 浏览次数:
  • 日期:2021-08-02 19:55

【概要描述】

静电纺丝出现液滴的原因

【概要描述】

  • 分类:解决方案
  • 作者:轻子纳米科技
  • 来源:原创
  • 发布时间:2021-08-02 19:55
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有四种原因会导致静电纺丝出现液滴:(1)电场强度;(2)供液速度;(3)材料的性质;(4)环境温湿度;(5) 针头与接收器的距离

 

静电纺丝法即聚合物喷发静电拉伸纺丝法。首先将聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电,带电的聚合物液滴在电场力的效果下在毛细管的Taylor锥极点被加快。

 

当电场力足够大时,聚合物液滴战胜外表张力构成喷发细流。细流在喷发进程中溶剂蒸腾或固化,终究落在接纳设备上,构成相似非织造布状的纤维毡。在静电纺丝进程中,液滴一般具有必定的静电压并处于一个电场傍边,因而,当射流从毛细管末端向接纳设备运动时,都会出现加快现象,然后导致了射流在电场中的拉伸。

 

纺丝环境温湿度主要影响纺丝过程中溶剂的挥发速率,环境中温度升高可以增强溶剂的挥发,湿度升高会降低溶剂的挥发速率,可能会导致小液滴的出现。

 

该材料本身性质是否能够进行静电纺丝(分子量,分子结构),溶剂(沸点、导电率和表面张力等),溶液不均匀等,都可能出现小液滴。

 

通常情况下,纺丝针头与收集基板间距的变化主要影响静电场强度的大小和射流中溶剂的挥发时间(溶液是否可以完全挥发)。间距太小,溶剂得不到充分挥发,落到收集基板上的纤维容易相互粘结:间距过大,由于电场强度变弱,一个会影响溶液的可纺性(不能实现正常纺丝)。会使射流得不到充分拉伸和劈裂,而形成小液滴。

 

综上所述,出现液滴的大多数原因通常是聚合物液滴表面张力过大,电场力无法打破聚合物液滴的表面张力,从而无法形成细流。

 

知道形成原理,解决的办法也就显而易见起来。

(1):加大电场强度,这是最简单的解决方法,但同时也会加快细流的流动速度,使细流无法充分挥发形成纺丝。

(2):改变注射针头或降低供液速度,能有效减少液滴的表面张力,同时使形成的细流可以充分发挥。

(3):降低聚合物的浓度,通常聚合物的浓度越高,黏度越大,外表张力也越大。

(4):降低湿度:对于非水溶性材料的纺丝,高湿度环境中的水会把非水溶剂析出,从而使得高分子聚合物提前固化,从而形成液滴。

 

湿度是影响静电纺丝实验成败的主要因素之一,有效地控制湿度能防止聚合物提前固化。我们不仅提供静电纺丝设备,还提供环境湿度控制设备。详情可访问: http://www.qingzitech.com/product/177.html.

 

静电纺丝实验过程中需要考虑到环境因素的变化,还有调整各项参数以保证实验的可重复性,多功能静电纺丝机E05可实现对环境温度湿度的控制,通过控制触控屏,可以调整供液速率,纺丝针与接收器之间的距离,双针头能进行同轴静电纺丝。设备链接:http://www.qingzitech.com/product/29.html

图1 多功能静电纺丝机

 

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