静电纺丝法制备取向纳米纤维

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静电纺丝纳米纤维材料的制备与性能分析

静电纺丝纳米纤维材料的制备与性能分析

静电纺丝纳米纤维材料的制备与性能分析静电纺丝技术是一种制备超细纤维的方法,它能够制备出纳米级别的纤维材料,并具有很多优异的性能。

本文将探讨静电纺丝纳米纤维材料的制备方法以及其性能分析。

静电纺丝纳米纤维材料的制备方法主要包括溶液电纺和熔融电纺两种。

溶液电纺是将聚合物或溶液通过电纺设备喷射至接收器上,形成纳米纤维。

溶液中的聚合物会在高电场作用下形成一个带电液滴,然后逐渐凝固并拉伸成纤维。

熔融电纺则是将熔融的聚合物通过电纺设备喷射至接收器上,形成纳米纤维。

熔融电纺方法相比于溶液电纺方法更适用于高熔点聚合物的制备。

静电纺丝方法制备的纳米纤维具有直径细小、物理结构均匀等特点。

静电纺丝纳米纤维材料具有许多优异的性能。

首先,静电纺丝制备的纤维直径通常在几十纳米到几百纳米之间,这个尺度处于微观和宏观之间。

这种超细纤维的尺度使得其具有更好的比表面积和更好的透气性能,能够在过滤、分离、吸附等领域发挥重要作用。

其次,静电纺丝纳米纤维材料具有较好的力学性能。

由于纤维直径较小,阻力较低,可以承受更大的应变,因此具有较好的拉伸强度和弹性模量。

同时,纳米纤维的表面粗糙度较小,内部结构较紧密,具有较好的抗疲劳性能。

此外,静电纺丝纳米纤维材料还具有优异的化学和物理性能。

在化学性能方面,纳米纤维具有较高的化学惰性,对化学物质和强酸、强碱等有较好的抵抗能力。

在物理性能方面,纳米纤维具有较好的光学透明性、热稳定性和隔音性能。

静电纺丝纳米纤维材料的性能分析主要通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)和拉伸测试等方法进行。

SEM和TEM可以观察纳米纤维的形态和结构,包括纤维直径、形状和表面形貌等。

FTIR可以分析纳米纤维的化学成分和有机物官能团。

拉伸测试则可以测定纳米纤维的力学性能,如拉伸强度、断裂应变和弹性模量等。

综上所述,静电纺丝纳米纤维材料具有许多优异的性能,包括超细纤维直径、良好的力学性能和优异的化学与物理性能。

静电纺丝纳米纤维的制备与应用

静电纺丝纳米纤维的制备与应用

静电纺丝纳米纤维的制备与应用静电纺丝技术是一种制备纳米级纤维的方法,该技术由于操作简单、成本低、生产效率高等优点而被广泛应用于不同领域。

本文将为您介绍静电纺丝纳米纤维的制备方法及其在不同领域中的应用。

一、静电纺丝制备纳米纤维的方法静电纺丝纳米纤维的制备方法可归纳为以下几个步骤:1. 温度调节静电纺丝制备纳米纤维的第一步是调节环境温度。

通常的实验室条件下,温度以及相对湿度有时会影响电荷的均匀分布,温度或相对湿度的太高或者太低,都会影响到纳米纤维的制备效果。

2. 选择原料静电纺丝纳米纤维所需的原料很少,常见的原料有两种,一种是聚合物,如聚乳酸、聚己内酯等;另一种是天然高分子材料,如蛋白食品、纤维素等。

材料的特性主要与电荷密度和材料表面张力有关。

3. 溶液制备将所选材料溶解于适量的溶剂中,并加入少量的助溶剂。

通过不断的搅拌和振荡,使溶液均匀混合,形成均一的溶胶。

在此过程中,需注意不要产生气泡,否则会影响纤维的制备效果。

4. 设备调节将静电纺丝设备打开,保持常用电压约为15KV,调节喷嘴升降台的高度,确定离液面的距离,根据需要进行调节。

当喷嘴的高度、角度、距离和电荷的强度达到适宜的范围时,可以进行静电纺丝制备纳米纤维的实验。

5. 喷涂制备将无处理的丝嘴插入含有均匀混合的溶液中,打开高压开关,在喷嘴和接收器之间建立电场,使得流出喷嘴的溶液产生电荷,从而产生自然拉伸力,形成纳米纤维。

二、静电纺丝纳米纤维的应用1. 医学领域静电纺丝纳米纤维在医学领域中的应用非常广泛,主要用于制备医用敷料、药物释放载体、组织工程支架和人造器官等。

由于静电纺丝制备的纳米纤维具有超大比表面积、极细直径以及优异的生物相容性等特点,使得其在医学领域有着广泛的应用前景。

2. 环保领域静电纺丝纳米纤维在环保领域中的应用也日益受到关注,主要用于制备高效过滤器材料和防护用品。

由于静电纺丝制备的纳米纤维具有高效过滤和分离性能,并且纳米纤维过滤材料可以承受高温、耐酸碱等特点,因此在处理废水、废气以及空气中的污染物方面,具有非常广泛的应用前景。

静电纺丝技术的原理与纳米纤维制备方法

静电纺丝技术的原理与纳米纤维制备方法

静电纺丝技术的原理与纳米纤维制备方法静电纺丝技术是一种常用于制备纳米纤维的方法,通过利用静电力将聚合物材料从液态转变为纤维状,具有较高的纤维直径可调性和良好的纤维组织结构控制能力。

本文将介绍静电纺丝技术的原理以及常用的纳米纤维制备方法。

一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是利用静电力将高分子溶液或熔融物质直接纺丝成纤维的一种制备方法。

该技术基于静电现象,通过将高电压施加于过程中的高分子溶液或熔融物,使其电荷不平衡,形成电场分布。

当电场强度超过材料的电离场强度时,分子将逐渐变成带电的纳米尺寸细丝。

最后,带电的纤维在电场的作用下逐渐伸长并凝固成固态纤维。

静电纺丝技术的关键参数包括高电压、喷丝间距和收集距离。

高电压可以产生强大的静电力,促使溶液中的聚合物形成细丝。

喷丝间距决定了纤维形成的方式和纤维直径。

收集距离可以影响纤维凝固形态和纤维排列结构。

静电纺丝技术的原理简单而直观,适用于制备各种类型的纳米纤维材料,因此在纳米材料制备领域具有广泛的应用前景。

二、常用的纳米纤维制备方法1. 单向静电纺丝法单向静电纺丝法是静电纺丝技术中最基本、最常用的制备方法之一。

在该方法中,高电压施加于旋转的喷丝头和静置的收集器之间,通过控制高电压和喷丝间距,可以得到直径均匀、纤维排列有序的纳米纤维。

2. 多向静电纺丝法多向静电纺丝法在单向静电纺丝法的基础上进行了改进,通过使用多根喷丝头和多个收集器,使得纤维的纺织方向更加多样化。

这种方法可以制备出多孔的纳米纤维薄膜,应用于过滤、分离和组织工程等领域。

3. 旋转盘静电纺丝法旋转盘静电纺丝法是利用旋转盘上的多个喷丝孔,将高分子溶液均匀喷洒在盘面上,通过旋转盘和静电作用将纤维逐渐形成。

这种方法制备的纳米纤维表面光滑均匀,适用于电子器件、传感器和催化剂支撑材料等领域。

4. 共喷纺丝法共喷纺丝法是在静电纺丝过程中,将两种或多种不同的高分子溶液或熔融物质通过不同的喷丝孔同时喷射到收集器上。

静电纺丝制备纳米纤维的研究进展

静电纺丝制备纳米纤维的研究进展

静电纺丝制备纳米纤维的研究进展近年来,随着纳米技术的快速发展,纳米材料的应用领域也越来越广泛,其中纳米纤维作为一种新型材料备受关注。

静电纺丝技术作为一种制备纳米纤维的有效方法,其应用范围也越来越广泛。

本文将介绍静电纺丝制备纳米纤维的研究进展。

1. 静电纺丝技术概述静电纺丝技术是一种利用静电场将高分子材料制备成纳米纤维的方法。

该技术具有工艺简单、操作方便、成本低、制备纤维直径可调等优点。

静电纺丝技术离不开两个基本元素:溶液和电场。

高分子材料被溶解在溶液中,经过特定的处理后,在电场的作用下开始拉伸,形成纳米直径的纤维。

2. 静电纺丝技术的优缺点静电纺丝技术在制备纳米纤维方面具有以下优点:①纳米纤维可以制备成连续的纤维丝,其长度可达数百米以上,比传统制备方法的纤维连续性更好;②纳米纤维直径可在10纳米至数微米之间调节;③制备成纳米纤维的材料具有极高的比表面积和孔隙度,这些特性使得其在耐热性、膜分离、天然气储存等方面具有广泛的应用前景。

但是,静电纺丝技术也存在一些缺点:①纤维纳米化会导致纤维的拉伸力和断裂十分容易,因此在制备过程中需要控制拉伸度,避免出现纤维过于脆弱导致纤维丝断裂;②由于溶剂挥发以及电场造成的电荷分布不均,容易导致制备的纳米材料出现不均匀性和不稳定性。

3. 静电纺丝技术的进展目前,在静电纺丝技术领域已有许多研究成果。

例如,在制备金属氧化物、生物纳米纤维、纳米复合材料、药物等方面都有广泛的应用。

例如,学者们在制备PCL(聚己内酯)纳米纤维过程中,将X射线光谱法和原子力显微镜(AFM)技术结合,探究了纤维的结构、力学性能和表面形貌等。

研究结果表明,纤维直径的变化可以显著改变材料的力学性能。

在另一项研究中,学者们使用静电纺丝技术制备出药物包被的聚乳酸(PLA)纳米纤维,实现了药物的缓慢释放,有望在医药领域得到应用。

4. 静电纺丝技术未来发展随着人们对纳米材料需求的增加,静电纺丝技术的应用前景也越来越广阔。

静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究

静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究

静电纺丝技术制备纳米纤维膜研究纳米材料在科技领域有着广泛应用,其中纳米纤维膜是一种重要的纳米材料。

静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种常见方法,下面将详细介绍静电纺丝技术制备纳米纤维膜的原理、优势和应用。

一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术又称为电纺法、纺织电晕法等,是一种制备高分子材料纳米纤维膜的方法。

该技术使用高压电场使稀溶液产生强烈的电荷,经过过度拉伸后会产生电极化、沉积和电晕等现象,最终将溶液转变为具有纳米级直径的纤维。

静电纺丝技术的制备过程主要分为三个步骤:①将高分子溶解于有机溶剂中,制备出高分子稀溶液;②通过静电势场,将稀溶液产生电极化和增加表面能;③将带电的液滴通过冷凝作用凝聚成为纳米纤维膜。

二、静电纺丝技术的优势(1)高纳米纤维膜产量:静电纺丝技术可以同时制备多个纳米纤维膜,可大幅提高产量。

(2)低成本、高效率:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜采用的有机溶剂可以再生利用,不仅成本低,而且制备速度非常快。

(3)纳米纤维膜直径可调:可以通过调节静电场、流量、距离和喷嘴的直径等参数,控制纳米纤维膜的大小,进一步优化纳米纤维膜的性质。

三、静电纺丝技术的应用(1)纳米滤膜:静电纺丝技术可以制备出高效纳米滤膜,例如空气过滤器和水处理过滤器等。

(2)纳米材料:纳米纤维膜可以用于制备纳米材料,例如非常完美的是一簇具有纤维维度的SiO2微晶。

(3)医用纱线:静电纺丝技术可以制备含有药物的医用纱线,用于缓释药物,使药物更加高效和准确。

总之,静电纺丝技术作为制备纳米纤维膜的一种常见方法,具有优越性能,并有着广泛的应用前景。

在未来的生产和科研中,这种技术将大大促进纳米材料的发展和应用。

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究随着科学技术的发展,纳米材料已经成为了一个重要的研究领域。

而其中,纳米纤维材料的制备技术也成为了纳米科技研究中的一个重要领域。

静电纺丝技术作为一种先进的纳米纤维材料制备技术,其制备的纳米纤维材料广泛应用在各个领域,如生物医学、环境保护和能源材料等领域。

一、静电纺丝技术的原理与过程静电纺丝技术是利用静电力和表面张力将高分子溶液或熔融物在高电场下的电荷作用下进行拉丝成纤维。

在高电场下,液体表面张力对于电场的效应会产生剥离力,而相互作用较弱的分子会在电场力的作用下被拉伸成纤维形状,产生纳米纤维材料。

静电纺丝技术的整个过程包括物料预处理、电极设计、高电压电场设置、喷丝电极喷液和纤维成形过程。

通常情况下,静电纺丝技术需要一个能够提供高电压的电源和一个线圈,以及能够喷液的电极。

液体从电极中喷出,并在电场的作用下生成纳米纤维材料。

静电纺丝技术的优点在于:可以制备高比表面积、高孔隙率和高表面活性的纳米纤维膜,可以用于材料性能的调整和优化。

二、静电纺丝技术制备纳米纤维材料在生物医学中的应用1. 纳米纤维支架静电纺丝技术制备的纳米纤维支架被广泛应用于人工血管、人造骨的制备等领域。

纳米纤维支架具有良好的生物相容性和力学性能,能够促进细胞分裂和细胞增殖,从而促进组织生长和恢复。

2. 组织构建材料静电纺丝技术能够制备出精细的纳米纤维纺织品,这些纳米纤维纺织品可以被用于构建人工组织、生物芯片等生物医学领域的应用。

三、静电纺丝技术制备纳米纤维材料在环境保护中的应用1. 空气净化材料利用静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以被应用于空气污染治理中。

通过建立一些纤维过滤织物,可以有效地实现对空气中挥发性有机物(VOCs)和颗粒物的过滤和除去,达到净化空气和改善空气质量的目的。

2. 水净化材料静电纺丝技术可以制备出超细的纳米纤维膜,这些膜可以被广泛应用于水净化中。

纳米纤维膜的微孔结构可以有效地过滤水中的大分子杂质和细菌等微生物,从而得到更清洁、更安全的水源。

静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结

静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结

静电纺丝方法制备微纳米纤维材料总结静电纺丝方法是一种常用的制备微纳米纤维材料的技术,通过电场作用下的聚合物溶液或熔体,通过静电纺丝设备的喷头产生纤维,并在收集器上形成纤维膜。

此方法制备的微纳米纤维材料具有较大的比表面积、高孔隙度和优良的力学性能。

本文将对静电纺丝方法制备微纳米纤维材料的原理、工艺参数以及其应用领域进行总结。

首先,静电纺丝方法的原理是利用高电场下溶液或熔体的表面电荷受力,使其成为纤维的形态。

通过调节聚合物溶液或熔体的流变性能、电纺喷头和收集器的设计,可控制纤维的形貌、直径以及纤维间距等关键参数。

静电纺丝方法的制备过程主要包括溶液的制备、电纺设备的调试和纤维的收集等步骤。

其次,制备微纳米纤维材料时,需要注意一些关键工艺参数的选择和调节。

首先是聚合物的选择,其溶解性能和流变性能会对纤维的形貌和直径产生影响。

一般来说,高分子量和低浓度的溶液易于形成细纤维。

其次是溶液或熔体的流变性能,影响着纤维的拉伸性能和成纤性能。

选择适当的流变模型和控制流体参数,能够得到理想的纤维形态。

此外,还需要注意电纺设备参数的调整,如高电压频率、纤维收集器的距离和喷头内腔的压力等。

静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料在多个领域具有广泛的应用。

首先,在纺织领域,这种方法被用于制备细纤维基质,用于增强材料、抗菌纺织品和过滤材料等。

其次,在生物医学领域,微纳米纤维材料被用于组织工程、药物传递和伤口修复等。

利用静电纺丝方法制备的微纳米纤维材料具有更高的比表面积,能提供更好的细胞附着和药物释放性能。

此外,这种方法还被用于能源储存和传感器等领域,通过改变纤维材料的构建方式和组分,可以制备出具有特定功能的材料。

总的来说,静电纺丝方法是一种有效制备微纳米纤维材料的技术。

通过合理选择聚合物、调节工艺参数以及应用领域的选择,可以得到具有优良性能的微纳米纤维材料。

然而,当前该方法还存在一些挑战,如纤维直径不均匀性、生产规模化难度和设备成本等。

静电纺丝制备纳米纤维及其在生物医学中的应用

静电纺丝制备纳米纤维及其在生物医学中的应用

静电纺丝制备纳米纤维及其在生物医学中的应用随着科技的发展,人们对于纳米材料和纳米技术的研究逐渐深入,其中静电纺丝制备纳米纤维是一种较为常见的方法。

它能够制备出具有很高比表面积和可控直径的纳米纤维,对于生物医学领域具有很好的应用前景。

一、静电纺丝制备纳米纤维的原理及方法静电纺丝是利用静电作用将高分子液体拉丝形成纤维的一种技术。

通常,它的原理是利用带电高分子液体在电场作用下形成锥形喷头,从喷头中心一点开始流下,当距离液体表面足够近时,因表面张力的作用液体受到拉伸,导致出现细流,流出的液体在其后被蒸发成纳米纤维。

静电纺丝制备纳米纤维的方法非常简单,在实验室条件下,只需要一个高电压电源、一个喷雾装置和喷嘴即可完成。

但是要注意控制电场强度、高分子溶液的稠度、温度等因素,调整它们之间的相互关系进行控制,才能使得纤维直径、形态等性质得到合适的调控。

二、静电纺丝制备纳米纤维在生物医学中的应用纳米纤维具有很多优异的物理和生物学特性,因此在生物医学领域中有一定的应用前景。

以下列出其中几个方面的应用:1. 组织工程:纳米纤维是构建人工组织的重要组成部分,它可以用于人工血管、软骨修复和牙齿修复等领域。

2. 治疗性药物携带:纳米纤维可以作为一种载体来传递药物分子,能够控制药物的释放速度和路径。

并且其高比表面积和微纳米级尺寸的特性也能够增加药物在体内的相对生物利用度。

3. 制备生物传感器:纳米纤维可以用来制备生物传感器,用于检测分子、抗体和细胞等。

4. 健康产品:静电纺丝法制备的纳米纤维具有良好的吸湿性和透气性,可以用于制备口罩、衣服和卫生巾等健康产品,起到防菌和抗病毒的作用。

三、静电纺丝制备纳米纤维存在的问题及展望尽管静电纺丝制备纳米纤维具有很多优势和潜在应用,但是它也存在着一些问题。

如:纤维直径的不稳定性、可持续性和成本等,这些问题限制了它的应用和推广。

就未来而言,静电纺丝制备纳米纤维的展望依旧非常乐观。

伴随着科技的进步和新材料的研制,一些问题也逐渐得到缓解。

静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究

静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究

静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究近年来,随着科技的发展和人类对新材料需求的不断增加,制备出具有优异性能的新材料成为了学术界和工业界研究的热点。

其中,纳米纤维是一种常见的新材料,因其独特的物理、化学、生物学等性质,被广泛应用于医学、电子、能源、环保等领域。

静电纺丝技术是制备纳米纤维常用的一种方法。

本文将对静电纺丝技术制备纳米纤维的实践与研究进行介绍。

一、静电纺丝技术概述静电纺丝技术是利用高电场的作用下,将高分子溶液或熔体从给定的毛细孔中顺利流出,在电场的作用下瞬间成为纳米级的连续纤维。

该技术具有简单、易于操作、成本低廉、制备出来的纳米纤维分散性好、比表面积大、孔隙结构和多孔性好等优点,很适合用于纳米纤维材料的制备。

二、实践应用1.医学领域静电纺丝技术制备的纳米纤维在医学领域中有着广泛的应用。

利用静电纺丝技术制备的生物可降解材料,如聚乳酸、聚酯等高分子材料,可用于制备修复膜、人工皮肤等医学材料。

同时,利用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜还可以作为药物释放系统,以帮助治疗癌症、感染和其他疾病。

此外,静电纺丝技术还可以制备出具有抗菌、抗炎、促进愈合力等特性的纳米纤维材料,可以用于医疗用品的生产。

2.环境保护领域利用静电纺丝技术制备的纳米纤维,在环保领域中也有着重要的应用。

静电纺丝技术制备的高性能纳米纤维可以用于处理污染水和空气等,可制备出高效的吸附材料,如滤纸、空气过滤器、饮水管道等。

此外,纳米纤维材料还可以应用于纳米复合材料、防护材料、热障涂层等方面,降低了环境污染,提升了环保水平。

3.能源领域利用静电纺丝技术制备的纳米纤维在能源领域中也有着广泛的应用。

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以应用于制备电池、超级电容器、太阳能电池等材料,具有良好的性能。

三、静电纺丝技术的研究进展静电纺丝技术制备纳米纤维的研究已经成为炙手可热的领域,许多研究者对其进行了深入的研究和探讨。

1.高性能材料制备研究者们开始探索利用静电纺丝技术制备出高性能材料。

基于静电纺丝技术的纳米纤维材料的制备与应用

基于静电纺丝技术的纳米纤维材料的制备与应用

基于静电纺丝技术的纳米纤维材料的制备与应用随着科技的不断发展,纳米材料已经成为了热门研究领域之一。

纳米技术在各个领域都有着广泛的应用,其中基于静电纺丝技术的纳米纤维材料更是备受关注。

静电纺丝技术是一种通过静电力将聚合物溶液转换成纳米级纤维的制备技术。

这种技术制备出的纳米纤维材料具有很多优异的特性,如表面积大、孔隙度高、硬度高、柔软性好等,因此在医药、环保、能源等各个领域都有着广泛的应用前景。

一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术的核心原理是通过静电力将聚合物溶液转换成纳米级纤维。

其具体制备过程为:将聚合物溶解在有机溶剂中,加入适量的表面活性剂,并通过高压泵将溶液液滴喷射到高压电场中,在电场的作用下,液滴被拉长成纤维状,并在收集器上形成纳米纤维膜。

此过程需要注意控制聚合物溶液的质量浓度、电场的强度和纤维收集器的旋转速度等因素。

二、纳米纤维材料的优异特性静电纺丝技术制备出的纳米纤维材料具有很多优异的特性,如表面积大、孔隙度高、硬度高、柔软性好等。

其中,表面积大是原因之一。

由于纤维的直径非常小,因此单位质量的纳米纤维材料表面积非常大,这可以使得纳米纤维材料可以更好地去吸附和固定其他物质。

另外,纳米纤维材料的孔隙度也是比较高的,可以作为高效的过滤材料,可以过滤掉一些微小的颗粒和微生物。

纳米纤维材料的硬度比较高,还有较好的柔软性,可以被用于一些需要高强度和柔软性的领域。

三、纳米纤维材料在医药领域的应用纳米纤维材料在医药领域有着广泛的应用。

例如,在伤口的治疗方面,纳米纤维材料可以用来制造敷料。

普通的敷料很难贴合到伤口处,导致注入药物的过程中药物流失,而纳米纤维敷料则可以完美地贴合伤口处,不仅能够阻止药物的流失,还可以在敷料上注入药物,促进伤口的愈合。

另外,纳米纤维材料还可以用于制备人工组织,如人工心脏瓣膜等。

四、纳米纤维材料在环保领域的应用在环保领域中,纳米纤维材料可以用来制备高效的过滤材料。

例如,在空气净化领域,纳米纤维材料可以制备成高效的空气净化器,可以过滤掉一些危险有害气体中的颗粒,如PM2.5等,从而保证室内空气的清洁。

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究与应用

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究与应用

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究与应用引言:纳米科技的快速发展带来了许多前所未有的新材料和应用。

纳米纤维材料作为一种重要的纳米材料,在各个领域展示出了广阔的应用前景。

静电纺丝技术作为一种常用的制备纳米纤维材料的方法,凭借其简单、高效、可控性强的特点,受到了广泛的关注与研究。

本文旨在介绍静电纺丝技术制备纳米纤维材料的原理与过程,并探讨其在不同领域的应用潜力。

1. 静电纺丝技术概述静电纺丝技术是一种通过高电场作用下将聚合物溶液或熔体形成纤维的技术。

其基本原理为将容器中的聚合物溶液或熔体通过尖端形成纳米尺度的液柱,然后加高电压使液柱发生弯曲,并在空气中快速固化成纤维。

通过控制溶液的流速、电压、尖端直径和距离可以调节纤维的直径和形态,实现纳米尺度下的制备。

2. 静电纺丝技术制备纳米纤维材料的优势2.1 高效而可控的纤维制备静电纺丝技术可以制备纤维直径从几纳米到几微米的范围内的纳米纤维材料。

通过调节工艺参数,能够实现对纤维直径和形态的精确控制。

这种高效而可控的纤维制备特性使得静电纺丝技术在材料科学、纺织、医疗等领域得到广泛的应用。

2.2 纳米纤维材料的独特性能由静电纺丝技术制备的纳米纤维材料具有很多独特的性能。

首先,纤维直径纳米尺度下的纳米纤维材料具有较大的比表面积,使得其在能量存储、传感器、催化剂等领域具有更好的性能。

其次,纳米纤维材料具有高强度和高可拉伸性,可用于制备高性能纺织材料、过滤器、生物医学支架等。

此外,纳米纤维材料还具有优异的透气性和防护性能,可应用于口罩、防弹材料等领域。

3. 静电纺丝技术在不同领域的应用3.1 纺织领域静电纺丝技术制备的纳米纤维材料在纺织领域具有广阔的应用前景。

其具有的高比表面积和高强度使其成为制备高性能纺织材料的理想选择。

例如,将静电纺丝纳米纤维与常规纺织纤维结合,可以制备出具有更好透气性、抗菌性和防尘性能的纺织品。

此外,纳米纤维材料还可以被用于制备高效过滤材料和防弹材料。

静电纺丝法制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝法制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝法制备纳米纤维材料的研究一、引言纳米纤维材料具有突出的性能和应用前景,也成为了研究的热点领域。

其中,静电纺丝法作为一种制备纳米纤维材料的有效手段,在制备新型功能材料、纳米传感器、高效滤料等方面得到了广泛应用。

本文旨在从静电纺丝的原理、影响因素、纳米纤维材料制备及其应用等方面进行探讨。

二、静电纺丝法的原理静电纺丝法是一种通过静电力将溶液或熔体中的材料拉伸成纤维的方法,其工作原理主要基于电荷的相互作用。

将电荷量极小的液体通过针口细孔注入一定作用电场的区域,溶液中的分子会受到电场作用而形成直径约为几毫米的液滴。

当液滴越过针尖位置时,电场将液滴内部的电荷分布不均匀地拉伸并发生极化,此时液滴极性变化引发静电力的作用,液滴表面附着上的荷电分子会被电场加速拉伸,从而形成纺丝流。

在纺丝过程中,液滴内部溶液挥发蒸发,纤维逐渐细化,并随风中漂浮而将纤维收集起来即可。

三、静电纺丝法影响因素1. 溶液性质:包括溶液粘度、熔点、表面张力、介电常数、溶解度等。

如:面张力较大的液体易形成不规则形状的纤维;低粘度的液体纺丝时容易出现喷溅等问题。

2. 纺丝电场:静电纺丝中的电场强度与纤维的直径具有很大的相关性。

纤维直径可通过改变电场强度(或与之相关的电压、电流密度等)进行控制,同时还可以对纤维的形态和结构进行微调。

3. 收集器:收集器的类型和形状对制备出的纳米纤维材料的质量和形貌影响显著。

与此同时,收集器对纤维形态的影响还是该领域研究的热点和难点。

4. 操作条件:比如通风条件、湿度、温度、气流速度等,也会对静电纺丝制备纳米纤维材料产生影响。

四、静电纺丝制备纳米纤维材料静电纺丝法制备的纳米纤维材料已经得到广泛应用,并在许多领域发挥了独特的作用。

此处将简要介绍其中几个应用领域。

1. 纳米级滤料:由于静电纺丝法可以将材料拉成直径为数十纳米的纤维,因此用其制备纳米级滤料可以大大提高滤材的表面积和孔隙率,从而提高滤材的过滤效率,并且还具有良好的机械性能和生物兼容性能。

静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究随着科技的不断发展,我们的生活中出现了越来越多的高科技产品。

其中,纳米材料是近年来备受关注的一种材料,因为它具有独特的物理和化学性质,具有广泛的应用前景,尤其是在医学、环保和能源等领域。

纳米纤维膜就是纳米材料的一种,它由纳米级直径的纤维组成,具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质。

本文将重点关注静电纺丝技术制备纳米纤维膜的研究。

一、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是一种通过静电力将聚合物液滴拉成纤维的技术。

该技术的原理是利用高电场或者静电场的作用下,将聚合物液体(或溶胶)通过微型喷嘴高速喷出,然后在飞行过程中被拉伸成纤维。

在空气中,由于液滴表面带有电荷,因此液滴在飞行过程中受到一个静电场的作用,使得表面电荷分布不均,造成了液滴内部的拉伸和电荷的再分布。

这种电荷分布在液滴各处都不同,从而使得液滴逐渐成为了一个不规则的形状,最后拉成了一个纤维。

二、静电纺丝技术制备纳米纤维膜的优势相较于传统的制备材料的方法,静电纺丝技术制备纳米纤维膜有以下的一些优势:1、材料易得:静电纺丝的材料可以是各种聚合物,包括天然聚合物和合成聚合物,为制备不同艺术品提供了很大的便利。

2、适用范围广:静电纺丝技术不仅适用于制备聚合物纳米纤维膜,同时也可用于生命科学和药物分子的制备。

3、控制性能优良:静电纺丝技术可在控制的条件下制备纳米纤维膜,从而使得材料的柔软度、强度、厚度、直径、形状等物理化学性质都可以进行调整。

三、静电纺丝技术制备纳米纤维膜的应用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜由于具有独特的物理和化学性质,因此在许多领域都有着广泛的应用前景。

1、医疗领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有较大的比表面积,可以作为支架、修复组织损伤等医学应用方面使用。

2、环保领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜在气体过滤、液体过滤和水处理等环境资源方面有着广泛的应用。

3、能源领域:静电纺丝技术制备的纳米纤维膜具有高比表面积和通道数量,对于电池、电解质、太阳能电池、传感器等领域都有重要影响。

静电纺丝制备纳米纤维的研究与应用

静电纺丝制备纳米纤维的研究与应用

静电纺丝制备纳米纤维的研究与应用一、前言静电纺丝是一种通过电场作用力在液体表面制备纳米纤维的方法,其具有直接、简单、低成本、高效等优点。

静电纺丝法制备的纳米纤维不仅在医学、生物学、材料学、环境科学等领域具有潜在应用前景,而且对纳米材料的制备和应用具有重要的意义。

本文将从静电纺丝的基本原理、工艺条件、纤维形貌以及其应用领域等方面进行探讨。

二、静电纺丝的基本原理静电纺丝法的基本原理是利用电场作用将高分子液体以均匀的方式吸附在锥形棒或者圆柱体表面。

然后,通过控制高分子液体流速和电场强度,使得液体在锥形棒或者圆柱体表面逐渐形成液滴,并且在阳极下方的收集器上进行电沉积,最终形成纳米纤维的过程。

电场的作用力使得液体表面形成一个膜,并在电荷分布的作用下产生静电势,从而使高分子液体成为由荷电粒子构成的稳定流体。

三、静电纺丝的工艺条件静电纺丝法的成纤参数受多种因素的影响,包括高分子液体的性质、电场参数、纺丝距离、气流速度等等。

下面将逐一进行说明:(一)高分子液体的性质静电纺丝的高分子液体通常是聚合物、淀粉、天然纤维素、蛋白质、DNA等。

高分子液体的浓度和黏度是影响成纤质量和形貌的重要因素。

通常来说,高浓度的高分子液体可以提供更高的纤维强度和更小的纤维直径。

而高黏度的高分子液体可以提供更好的流控性和更光滑的纤维表面。

(二)电场参数电场参数包括电压、电场距离和电场形状。

电压为重要的工艺参数,通常调节电压可变容易地控制成纤直径。

而电场距离则对成纤丝数量和直径的分布有影响。

最后,学术圈建议圆锥体电极通常比平台电极更适用于成纤,因为其较小的成纤距和更强的电场。

(三)纺丝距离纺丝距离是指悬架在电极上液滴顶部与收集电极之间的距离。

它是影响成纤直径和分布的重要因素。

通常来说,越短的纺丝距离可以提供更小的成纤直径,同时更大的纤维密度。

四、静电纺丝的纤维形貌静电纺丝的纤维形貌与工艺条件、高分子液体性质、收集电极形式等有关。

常见的纤维形态有孔状、大分子状、漏斗状、直线状、非直线状等。

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究

静电纺丝技术制备纳米纤维材料的研究一、前言近年来,静电纺丝技术广泛应用于纳米纤维材料的制备中。

通过该技术,可以制备出具有高比表面积、高孔隙率、高通透性等多种优异性能的纳米纤维材料,在能源、环境、医疗等领域得到了广泛的应用。

二、静电纺丝技术的原理静电纺丝技术是一种通过高电场将聚合物溶液或熔体喷射成纳米级纤维的技术。

其主要原理是:将高压电源接在喷液口附近,形成强电场,使聚合物溶液或熔体加速运动,并在射流过程中产生链段拉伸、分子排列等现象,最终形成纳米级纤维。

三、静电纺丝技术的优点静电纺丝技术具有以下几个优点:1. 制备成本低。

静电纺丝技术所需的设备简单,生产成本较低。

2. 制备的纳米纤维材料性能优异。

制备出的纳米纤维材料具有高比表面积、高孔隙率、高通透性等优异性能,适用于能源、环境、医疗等领域。

3. 制备精度高。

静电纺丝技术可以制备出直径从几十纳米到几百纳米的纳米纤维。

4. 生产效率高。

静电纺丝技术可以实现连续生产,生产效率较高。

四、静电纺丝技术在纳米纤维材料制备中的应用静电纺丝技术可以制备出各种形状、尺寸、结构的纳米纤维材料,目前已经在以下领域得到了广泛的应用。

1. 软件复合材料领域。

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以用于增强软件复合材料的力学性能和导热性能。

2. 组织工程领域。

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以作为组织工程载体,用于修复和再生组织。

3. 能源领域。

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以用于太阳能电池、锂离子电池等能源领域。

4. 过滤材料领域。

静电纺丝技术制备的纳米纤维材料可以用于空气过滤、水处理等领域。

五、未来发展方向随着对纳米纤维材料需求的不断增加,静电纺丝技术在纳米纤维材料制备中的应用将不断扩大。

未来,静电纺丝技术还有很大的发展空间,可以通过改进材料的制备工艺和结构,提高纳米纤维材料的性能,扩大其应用领域。

六、结论静电纺丝技术是一种简单、高效的纳米纤维材料制备技术。

随着对纳米材料需求的不断增加,它在能源、环境、医疗等领域的应用将会越来越广泛。

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验

《化学纤维》静电纺丝方法制备纳米纤维膜实验为止;②静置10分钟,得到稳定的聚乳酸氯仿溶液。

静电纺丝过程: ①用注射器抽取一定量的的电纺溶液,保证注射器针尖为锥状;②将高压正极金属夹夹在注射器金属针头上;③在收集滚轴上裹上一层锡纸;④关上电纺仪器门,打开电源;⑤调节仪器参数:负高压(电压表:- 9.99;电流表: -0.05)正高压(电压表: 10. 04;电流表: 0.00)速度设定2mm/min距离设定30mm增量控制1.00;⑥点击仪器开始按钮进行纺丝;⑦得到适量纤维后,关闭仪器,取出覆有纤维的锡纸;干燥处理:将纤维用锡纸包裹起来放入烘箱进行烘干,除去未干燥完的溶剂和水。

纤维电镜观察拍照:取部分纤维进行电镜观察并拍照分析。

数据处理放大倍数:5000倍Area Mean Min Max Angle Length1 0.53 95.873 50.595 194 52.784 10.24放大倍数:2000倍Area Mean Min Max Angle Length1 1.385 92.629 53 197 52.696 10.421 放大倍数:500倍Area Mean Min Max Angle Length1 9.204 103.57 69.979 161.26 61.928 17.4362 9.73 123.619 69 232.167 48.366 18.526放大倍数:500倍Area Mean Min Max Angle Length1 59.172 113.917 87 158 14.036 21.1442 78.895 119.5 60 175 0 28.2053 52.597 117.536 52 176 4.086 17.9944 72.321 128.545 80 192 0 25.641分析结果随着电压的升高,纤维的平均直径减小,这是因为随着纺丝电压的增加,纤维的外观形态变化不大,但是聚合物射流表面聚集了越来越多的电荷,这些电荷在射流表面相互排斥,从而使得电场力对射流有更强的拉伸,最终生成更细的纤维网。

静电纺丝制备纳米纤维结构及其应用

静电纺丝制备纳米纤维结构及其应用

静电纺丝制备纳米纤维结构及其应用纳米材料是一种新兴的材料,具有独特的物理、化学和生物学性质,此类性质通常源于材料的纳米级尺寸。

由于材料的尺寸和形状对其性质有很大的影响,因此研究如何控制纳米材料的尺寸和形状成为了纳米材料制备的一个重要问题。

其中静电纺丝是一种制备纳米级纤维的有效方法,已经在纳米科技领域得到了广泛应用。

1.静电纺丝原理静电纺丝是一种制备纤维的方法,利用高电场强度使聚合物溶液产生电荷分离,从而形成纳米级纤维。

静电纺丝的原理是应用高电压使聚合物液体形成尖端,并通过空气流动拉伸成纤维,最终以干燥、交联或硬化等方式制备出单一纤维或纤维网络。

2.静电纺丝制备纳米纤维结构静电纺丝是一种快速、简单的方法,可以制备具有纳米级的纤维。

在静电纺丝制备过程中,重要的参数包括聚合物类型和浓度、电荷分离和流速控制等。

2.1.聚合物类型和浓度静电纺丝制备中,聚合物的类型和浓度对制备纤维的形状和大小具有重要影响。

聚合物浓度越高,纤维的直径越大,同时也会更难形成单纤维。

另一方面,聚合物类型也会影响纤维的形态,例如聚酰胺制备的纤维较细,聚甲基丙烯酸甲酯制备的纤维较粗。

2.2.电荷分离静电纺丝制备中,电荷分离对纤维直径有显著的影响。

以聚乙烯醇为例,当导入电压为3至5 kV时可以得到直径约为200 nm的纤维,而导入电压为14 kV时可以得到直径约为70 nm的纤维。

2.3.流速控制在静电纺丝的制备过程中,聚合物的流速也会影响纤维的形态。

低速流使得纤维的形状向球形倾斜,而高流速可能会导致纤维断裂或不规则形状。

因此,流速的控制是非常重要的。

3.静电纺丝纳米纤维结构的应用利用静电纺丝制备的纳米纤维,具有广泛的应用前景,包括生物医学、环保、能源等领域。

以下列举了几个具有代表性的应用案例。

3.1.生物医学静电纺丝制备的纳米纤维能够被用来制备复杂的医学补品,如人工血管和心脏瓣膜等等。

利用静电纺丝制备的纳米纤维具有类似生物组织的微观结构和功能,因此被广泛运用于生物医学领域。

静电纺丝方法制备纳米纤维的研究与应用

静电纺丝方法制备纳米纤维的研究与应用

静电纺丝方法制备纳米纤维的研究与应用纳米技术是一种兴起的新兴技术,其主要应用于生物医学、纺织、环境保护等领域。

在这些领域中,纳米纤维是最基本的材料之一。

静电纺丝方法制备的纳米纤维具有极细的直径、高比表面积和较佳的材料特性,因此广泛应用于生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域。

一、静电纺丝方法制备纳米纤维的基本原理静电纺丝方法可以说是一种从流体中制备高性能的纳米纤维的过程。

其基本原理为,通过电荷作用使流体中的高分子物质形成纳米级别的纤维。

静电纺丝方法制备纳米纤维的流程一般为:首先将聚合物连续加热到熔态,然后以恒定的速度使其流动,同时通过千伏级别的静电场进行辊压拉伸,使得聚合物在电场作用下形成不连续的固态纤维,最终形成具有纳米尺度的单纤维。

二、静电纺丝方法制备纳米纤维的特点1. 直径控制能力强:静电纺丝方法能得到直径在数十纳米到几微米范围内的纤维。

通过控制不同参数,如聚合物质量浓度、静电场强度、药物和掺杂物质量等,可以调节纳米纤维的直径。

2. 表面积大:由于纳米纤维表面积大,因此也有更好的化学反应能力和更好的生物相容性能。

这使得静电纺丝方法制备的纳米纤维在生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域有广泛的应用。

3. 应用领域广泛:静电纺丝方法制备的纳米纤维可以应用于生物医学、化学、环境保护、电子器件制备等领域。

例如,用纳米纤维材料制备的各种生物传感器,可以应用于生物医学中的蛋白质浓度检测、细胞的迁移和治疗、食品、水中有害物质的检测等;同时,也可用来制备气体过滤、滤清、电池、涂层等应用。

三、静电纺丝方法制备纳米纤维的进展与应用随着纳米技术的不断发展,静电纺丝方法制备纳米纤维应用领域也在不断扩大。

在生物医学领域,纳米纤维被应用于人工皮肤、载药纳米纤维包含药物和生物相容性好等领域;在环境保护领域中,纳米纤维可被应用于过滤、内衬、捕获有机物和微生物的技术领域等;在电子器件制备领域中,可以将纳米纤维用于液晶屏幕的增强光、锂离子电池的电极、超级电容器、燃料电池、传感器、防伪技术和防盗技术等方面的应用。

静电纺丝法制备纳米纤维的研究

静电纺丝法制备纳米纤维的研究

静电纺丝法制备纳米纤维的研究一、引言纳米材料的制备和研究已成为材料科学领域的热点之一。

纳米纤维作为一种具有极细直径和高比表面积的纳米材料,在生物医学、材料科学、环境保护等领域有着广泛的应用前景。

而静电纺丝法作为一种简单易操作、优越的纳米纤维制备技术,近年来在纳米纤维制备领域受到越来越多的关注。

二、静电纺丝法的原理与基本过程静电纺丝法是一种利用静电作用将聚合物液体纺出成纳米级的纤维的过程。

其基本原理是利用电场将聚合物液体与导电液体之间的表面张力降至足够小的极限,从而使液体成为类似于电极反应的液态电荷状态,最终通过空气的干燥使其形成纤维。

静电纺丝法的最基本过程包括:聚合物液体的输送、聚合物液体与导电液体之间的电场形成、纳米材料的形成。

三、静电纺丝法制备纳米纤维的优点静电纺丝法制备纳米纤维具有以下优点:1. 纳米纤维的制备过程简单易操作。

2. 纳米纤维的尺寸可调,可以精确控制。

3. 纳米纤维的成本低廉。

4. 纳米纤维的制备效率高。

5. 纳米纤维的应用范围广泛。

四、静电纺丝法制备纳米纤维的参数及其对纳米纤维的影响静电纺丝法的参数对纳米纤维的形成和性质有着重要的影响,主要包括:1. 聚合物液体的浓度,聚合物液体浓度增加,纤维直径减小。

2. 电压,电压增加,纤维直径减小。

3. 电极之间的距离,电极之间的距离增加,纤维直径增大。

4. 收集器与电极的距离,距离增大,纤维直径减小。

5. 环境湿度,湿度增加,纤维直径减小。

五、静电纺丝法制备纳米纤维在材料领域的应用静电纺丝法制备的纳米纤维,在材料领域有广泛的应用,主要包括:1. 医用纳米纤维:用于制备医用敷料、人工皮肤等。

2. 环保材料:用于制备空气和水净化材料。

3. 能源材料:用于制造太阳能污染物的防护材料,生物燃料电池等。

4. 其他领域:用于制备过滤器、电磁屏蔽涂层、传感器等。

六、结论静电纺丝法是制备纳米纤维的一种重要方法,其制备过程简单、成本低廉、效率高、应用范围广泛。

静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用

静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用

静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用一、本文概述本文旨在全面探讨静电纺丝法制备聚合物纳米纤维的过程以及其在各个领域的应用。

静电纺丝法,作为一种高效的纳米纤维制备技术,近年来在材料科学领域引起了广泛关注。

通过静电纺丝法制备的聚合物纳米纤维,因其独特的结构和性能,如高比表面积、良好的力学性能以及优异的物理化学稳定性等,被广泛应用于过滤材料、生物医用、能源存储和转换、环境保护等多个领域。

本文将首先介绍静电纺丝法的基本原理和制备过程,包括纺丝溶液的配制、纺丝参数的选择以及纺丝过程的调控等。

随后,将重点分析静电纺丝法制备的聚合物纳米纤维的结构和性能特点,包括纤维的形貌、直径分布、结晶行为、热稳定性以及机械性能等。

在此基础上,本文将综述聚合物纳米纤维在过滤材料、生物医用、能源存储和转换、环境保护等领域的应用现状和发展趋势。

本文还将讨论静电纺丝法制备聚合物纳米纤维所面临的挑战和未来的发展方向,以期为该领域的研究者提供有益的参考和启示。

二、静电纺丝法制备聚合物纳米纤维静电纺丝法是一种制备聚合物纳米纤维的重要技术,其基本原理是利用静电场力使聚合物溶液或熔体产生喷射细化,进而形成纳米纤维。

该方法具有操作简单、纤维直径可控、生产效率高等优点,因此在纳米材料、生物医学、过滤材料等领域得到了广泛应用。

在静电纺丝过程中,首先将聚合物溶解在适当的溶剂中,形成具有一定粘度的纺丝溶液。

然后,将纺丝溶液注入纺丝机的喷丝头中,通过调节喷丝头的电压和喷丝速度与接收距离等参数,使纺丝溶液在静电场力的作用下形成泰勒锥,并从锥尖喷射出细流。

在喷射过程中,细流受到电场力的作用而加速运动,同时溶剂挥发,使细流逐渐固化并形成纳米纤维。

将纳米纤维收集在接收装置上,得到聚合物纳米纤维膜或纤维毡。

为了获得高质量的聚合物纳米纤维,需要对静电纺丝过程进行精确控制。

一方面,需要选择合适的聚合物和溶剂,以及调整纺丝溶液的粘度和电导率等参数,以确保纺丝过程的稳定性和纤维的均匀性。

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附加磁场静电纺丝法
图14 附加磁场静电纺丝法装置
附加磁场静电纺丝法
a
b
图15 a 由普通静电 纺丝法制得的PVA
c
d
纤维; b–d由附加 磁场静电纺丝法 制备的PVA取向纤 维
“漏斗”靶静电纺丝法
图16 a “漏斗”靶静电纺丝装置; b 旋转漏斗收集器
“漏斗”靶静电纺丝法
图17 PLLA纤维的SEM照片
1999年 Doshi
20世纪 30年代 Formhaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱs
20世纪 60年代 Taylor
2004年 纳米蜘 蛛
静电纺丝技术的原理
静电纺丝技术的原理
静电纺丝技术的原理
图2 Tarlor锥的数学模型
图1 静电纺丝装置
静电纺丝技术的分类
溶剂型静电纺 丝法S-ESP 熔融型静电纺 丝法M-ESP
装置简单 应用广
细胞支架
人工肌肉
神经导管
应用
功能薄膜
骨骼肌 修复
4. 展望
机理
工业化
表征方法 可控与设计
参考文献
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fabrication technique[J]. Biotechnology Advances, Vol. 28 (2010): 325~347. [2] LI D. Electrospinning of nanofibers: Reinventing the wheel?[J]. ADVANCED MATERIALS, 2004, 304: 1917~1919. [3] A L Yarin, S Koombhongse, et al. Taylor cone and jetting from liquiddroplets in electospinning[J]. J Appl Phys, 2002, 87(9): 4531~ 4546. [4] D H Reneker, A L Yarin, et al. Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning[J]. J Appl phys, 2000, 87(9): 4531~4547. [5] Ross. Electrospinning: The quest for nanofibers[J]. International Fiber Journal, 2001, 16(5): 50~53.


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静电纺丝法制备取向纳米纤 维及其应用
1. 静电纺丝技术
2. 制备取向纳米纤维
3. 取向纳米纤维的应用 4. 展望
1. 静电纺丝技术 静电纺丝技术的 发展历程 静电纺丝技术的 原理
静电纺丝技术的 分类
静电纺丝纤维形 貌的影响因素
静电纺丝技术的发展历程
19世纪 90年代 Rayleigh
80年代 Manley Larrodo


图10 平行辅助电极静电纺丝装置
平行辅助电极静电纺丝法
图11 使用不同类型电极进行静电纺丝的数码照片 a :无辅助电极;b :一个相反的 辅助电极;c 和 d: 宽度不同的三个辅助电极
动态水浴旋转静电纺丝法
图12 动态水浴旋转静电纺丝法
动态水浴旋转静电纺丝法
图13 收集到的PVA纤维的SEM图片:a 未经过空气收集;b 经过空气后收集


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可控
加工
精细
加工
简单 加工
静态水浴旋转纺丝法
图6 静态水浴旋转静电纺丝法
图7 a静态水浴旋转静电纺丝法制备的PAN纤维 b 高倍放大显示的PAN纤维
电极点互对静电纺丝法
图8 电极点互对静电纺丝装置
电极点互对静电纺丝法
图9 在旋转辊子表面收集的高取向PVA (12wt%) 纤维
平行辅助电极静电纺丝法
场控电极旋转静电纺丝法
图18 a 普通静电纺丝法 b 场控电极旋转静电纺丝法
场控电极旋转静电纺丝法
图19 a 普通静电纺丝法电场模拟 b 场控电极旋转静电纺丝法电场模拟
场控电极旋转静电纺丝法
图20 两种静电纺丝法数码照片比较
场控电极旋转静电纺丝法
图21 两种静电纺丝法数码照片比较
3. 取向纳米纤维的应用
环保,效 率高
有污染
加工难 度大
静电纺丝纤维形貌的影响因素
射流中存在的不稳定性状况
图3 射流分散
溶液因素
a
b
c
d
图4 不同溶液粘度下纤维形貌 a、b、c、d为32、160、527、1835 centipoise
电压因素
a
b
c
d
图5 不同电压下纤维形貌 a、b、c、d为0、5、10、18KV
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