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静电纺丝设备水平喷丝or垂直喷丝,哪种方式更合理? 2452浏览/0回复

小易

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发表于 2022-06-30 14:00:18


在过去的十年中,静电纺丝工艺获得了广泛的关注,这不仅是因为它在纺各种聚合物纤维方面的多功能性,还因为它能够在/微米范围内持续生产纤维。静电纺丝是利用静电力从聚合物溶液或熔体中产生细纤维,具有高孔隙率、高比表面积、结构可调等特点

静电纺丝喷丝方式

静电纺丝系统由三个主要部件组成高压电源、喷丝头和收集器。目前,有两种标准的静电纺丝装置,分别是水平静电纺丝装置和垂直静电纺丝装置。垂直静电纺丝装置注射泵垂直地面放置收集器的位置平行于地面放置合成的电场矢量垂直于地则称为垂直静电纺丝结构。在水平静电纺丝装置中,注射泵平行于地面放置,收集器垂直于地面放置。由于合成的电场矢量平行于地面,这种结构称为水平喷丝方式

 图片1.png图片2.png

1 静电纺丝装置示意图,(a)垂直静电纺丝装置,(b)水平静电纺丝装置。

静电纺丝过程中重力的影响

在水平静电纺丝装置中,由于电场矢量与地面平行,随着电压的增加,聚合物液滴倾向于抛射运动。当静电纺丝开始时,即使泰勒锥是向上的,可以观察到纤维仍以抛射运动的方式向下收集。因此RodopluMutlu1 报道说,与电场施加的力相比,影响聚合物的引力可以忽略不计,虽然会对聚合物液滴和泰勒锥的形状产生影响但是,关于设置取向不同对纳米纤维微观结构有显著影响的研究还比较少。

 图片3.png

2 水平静电纺丝装置示意图和液滴形状。

水平喷丝或许更可取

虽然,水平喷丝和垂直喷丝两种方法相似,但有研究者表示水平系统有时更可取2因为水平静电纺丝装置中可减少收集不完美产品的可能性。例如,从上向下喷会有滴液飞溅或者滴落至收集器上面,影响成品。水平喷丝,即使万一有液滴飞溅,也不至于落在样品上。

目前,国内北京永康乐业的实验级电纺丝设备都是选择水平喷丝方式,喷丝方向从右向左,即使中间有液滴堆积溅落也不会污染接收器上的产物。

 图片4.png

北京永康乐业静电纺丝机有3个系列,10个型号,其中,ET-2535X机型80%客户的选择,该机型还具备同轴、微球等高端产品制备功能并配备温湿度控制系统。此外,ET-2535X型号静电纺丝机配备6种不同的接收器,可以制备管型支架、取向、网格等多种形貌结构的纳米纤维。同时,还匹配连续收集装置,可以在实验室条件下,制备卷材样品,实现中试前的样品确认。

扫码查看该型号图文介绍

图片5.png图片6.png北京永康乐业ET-2535X型号


参考文献:

1. Rodoplu D and Mutlu M. Effects of electrospinning setup and process parameters on nanofiber morphology intended for the modification of quartz crystal microbalance surfaces. J Eng Fiber Fabr 2012; DOI: 10.1177/155892501200700217.

2. Chakraborty S, et al. Electrohydrodynamics: a facile technique to fabricate drug delivery systems. Adv Drug Deliv Rev 2009;  DOI: 10.1016/j.addr.2009.07.013.

3. Sinduja Suresh, et al., Impact of setup orientation on blend electrospinning of poly-ε-caprolactone-gelatin scaffolds for vascular tissue engineering. Int. J. Artif. Organs, 2018, DOI: 10.1177/0391398818803478.

4. Nandana Bhardwaj, et al., Electrospinning: A fascinating fiber fabrication technique. Biotechnol. Adv. 2010, DOI: 10.1016/j.biotechadv.2010.01.004.


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