靜電紡絲的影響因素主要包括溶液性質(如黏度、濃度、相對分子質量分布、彈性傳導率、介電常數(shù)、表面張力等),過程條件(如電壓、擠出率、噴絲頭與接收裝置之間的距離、噴絲頭直徑等)和環(huán)境因素(如溫度、濕度、氣體流速等)。
表1 靜電紡絲技術主要影響參數(shù)
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溶液參數(shù) |
工藝參數(shù) |
環(huán)境參數(shù) |
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聚合物溶液濃度 |
外加電壓 |
溫度 |
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聚合物分子量 |
紡絲距離 |
濕度 |
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溶液粘度 |
紡絲速率 |
壓強 |
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電導率 |
針管內徑 |
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表面張力 |
收集器類型 |
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現(xiàn)有的研究結果表明,在靜電紡絲過程中,影響纖維性能的主要工藝參數(shù)主要有:聚合物溶液濃度、紡絲電壓、固化距離(噴嘴到接絲裝置距離)、溶劑揮發(fā)性和擠出速度等。
(1)聚合物溶液濃度
聚合物溶液濃度越高,粘度越大,表面張力越大,而離開噴嘴后液滴分裂能力隨表面張力增大而減弱。通常在其它條件不變時,隨著聚合物溶液濃度的增加纖維的直徑也增大。
(2)紡絲電壓
隨著對聚合物溶液施加的電壓增大,體系的靜電力增大,液滴的分裂能力相應增強,所得纖維的直徑趨于減少。
(3)固化距離
聚合物液滴經(jīng)噴嘴噴出后,在空氣中伴隨著溶劑揮發(fā)細流中的同時,合物濃縮固化成纖維,最后被接絲裝置接受。對于不同的體系,固化距離對纖維直徑的影響不同。例如,對于聚苯乙烯(PS)/四氫呋喃(THF)體系研究表明,改變固化距離,對纖維直徑的影響不明顯。而對于聚丙烯腈(PAN)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)體系,纖維直徑隨著接收距離的增大而減小。
(4)溶劑
與常規(guī)的溶液紡絲相似,溶劑的性質對溶液電的靜電紡絲纖維的成形與結構和性能有很大的影響,溶劑的揮發(fā)性對纖維的形態(tài)起著重要的作用。
環(huán)境因素中的溫濕度是影響靜電紡絲實驗成敗的主要因素之一。佛山輕子公司在科研服務領域有著豐富的經(jīng)驗,并且有獨立研發(fā)與生產(chǎn)的能力,能提供環(huán)境溫濕度調控設備。溫濕度調控設備: http://www.qingzitech.com/product/177.html
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