溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)是一種先進(jìn)的紡絲技術(shù)設(shè)備,它結(jié)合了溶液吹塑和靜電紡絲的原理,用于從紡絲溶液中生產(chǎn)納米纖維膜。以下是對(duì)該系統(tǒng)的詳細(xì)介紹:
一、工作原理
溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)的工作原理基于高壓靜電場(chǎng)下導(dǎo)電流體產(chǎn)生高速噴射的原理。聚合物溶液通過(guò)注射泵送入噴嘴,然后加壓空氣將聚合物溶液從噴嘴噴出,形成纖維。在此過(guò)程中,溶液蒸發(fā),聚合物纖維作為無(wú)紡布?jí)|收集在收集器上。同時(shí),電源使噴嘴和收集器分別獲得正電荷和負(fù)電荷,從而在旋轉(zhuǎn)區(qū)(噴嘴和集電極之間)形成電場(chǎng),進(jìn)一步影響纖維的形成和沉積。
二、系統(tǒng)組成
溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)主要由以下部分組成:
注射泵:用于將聚合物溶液送入噴嘴。
噴嘴:聚合物溶液從噴嘴噴出,形成纖維。
壓縮空氣源:為噴嘴提供加壓空氣,幫助聚合物溶液形成纖維。
收集器:用于收集形成的納米纖維膜。
高壓電源:為噴嘴和收集器提供電荷,形成電場(chǎng)。
控制系統(tǒng):用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù),如溶液流量、空氣壓力、電場(chǎng)強(qiáng)度等。
三、技術(shù)特點(diǎn)
高生產(chǎn)率:每個(gè)噴嘴的生產(chǎn)率可達(dá)15-20 mL/h,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
安全性高:系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,操作簡(jiǎn)便,安全性高。
纖維直徑分布可控:通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù),可以精確控制纖維的直徑分布。
納米纖維膜均勻性:由于電場(chǎng)的存在,所生產(chǎn)的納米纖維膜具有高度的均勻性。
環(huán)境可控:系統(tǒng)可以配備濕度控制單元,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和可控的紡紗環(huán)境。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)生產(chǎn)的納米纖維膜具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,包括但不限于:
過(guò)濾介質(zhì):納米纖維膜具有高的孔隙率和比表面積,適用于制作高效過(guò)濾材料。
生物醫(yī)學(xué):納米纖維膜可用作生物醫(yī)學(xué)支架和敷料,以及組織工程材料。
能量?jī)?chǔ)存:納米纖維膜可用作能量?jī)?chǔ)存組件的電極和隔膜。
其他領(lǐng)域:還可用于復(fù)合材料、傳感器、催化劑載體等領(lǐng)域。
五、實(shí)例介紹
AeroSpinner是溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)的一個(gè)典型實(shí)例。它是由Areka Group設(shè)計(jì)和制造的一種獨(dú)立裝置,用于從紡絲溶液中生產(chǎn)納米纖維膜。AeroSpinner設(shè)備可以通過(guò)使用力、壓縮空氣和電場(chǎng)作為電吹系統(tǒng)運(yùn)行,也可以在只有其中一種力處于工作模式時(shí)作為靜電紡絲或溶液吹塑系統(tǒng)運(yùn)行。其改進(jìn)版本提高了對(duì)纖維直徑分布的控制,并且由于電場(chǎng)的存在,所生產(chǎn)的納米纖維氈具有高度的均勻性。
綜上所述,溶液吹塑電吹靜電紡絲系統(tǒng)是一種高效、安全、可控的納米纖維生產(chǎn)技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。
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