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- 靜電紡絲/近場直寫技術(shù)

靜電紡絲/近場直寫技術(shù)

高壓靜電紡絲的原理

目前,利用高壓靜電紡絲法制備和生產(chǎn)納米纖維膜的實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)越來越多。靜電紡絲是一種操作簡單,能夠直接連續(xù)制備聚合物納米纖維的重要技術(shù)。

靜電紡絲,簡稱電紡(英語:Electrospinning),是使用高壓靜電場從聚合物溶液中抽出納米纖維(一般在200-1000nm)的過程。靜電紡絲不同于傳統(tǒng)纖維制備方法,不需要化學(xué)混凝或者高溫來從液體里生產(chǎn)固體纖維,特別宜于用來生產(chǎn)高分子或者復(fù)合分子的纖維。

高壓靜電紡絲法受到研究人員和產(chǎn)品開發(fā)工程師的高度重視的原因在于,高壓靜電紡絲原理簡單,具有一定的分子量、在室溫下能溶于水、無機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑的聚合物,配置成具有一定粘度的液體,就可以通過靜電紡絲制作納米纖維膜狀材料。

分子量、粘度和納米纖維的關(guān)系:

分子量和粘度越高,越容易形成纖維;分子量和粘度過低,難以形成纖維,也可以通過靜電噴霧制備納米顆粒膜。一定的分子量和粘度,可以制備無定型中間態(tài)的膜材料。這種無定型中間態(tài)的膜材料往往比較脆。

纖維膜厚度的影響因素:

影響纖維膜厚度的因素有:靜電紡絲整機(jī)設(shè)計(jì)、紡絲時(shí)間、聚合物分子量等主要因素。 通常,制備<100微米厚度的纖維膜,通過紡絲時(shí)間的調(diào)節(jié)就可以實(shí)現(xiàn)良好的控制;制備厚度>100微米的纖維膜,就需要使用具有良好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的紡絲設(shè)備。該設(shè)備要求同時(shí)具有正、負(fù)高壓電源;設(shè)備內(nèi)部盡可能沒有額外的電場干擾。由于靜電場看不見摸不著,如何確保沒有額外的電場干擾就非常困難。通力微納的工程師通過十余年的經(jīng)驗(yàn)積累,設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)設(shè)備,均能輕松制備厚度>500微米的納米纖維膜。具體設(shè)備可參考TL-Pro,TL-Pro-BM, TL-OMNI, TL-BM等系列產(chǎn)品。

纖維膜產(chǎn)量和均勻度的影響因素:

靜電紡絲是一種非常方便的生產(chǎn)納米纖維膜的方法,但由于工藝原理所限,制備的纖維膜產(chǎn)量低,薄膜均勻度難以控制。為了解決上述問題,通力微納設(shè)計(jì)制作了一系列的多噴頭,確保在提高纖維膜產(chǎn)量的同時(shí),減小或消除針頭之間的電場排斥,確保制備的纖維膜高度均勻??蓞⒖季€性多噴頭、環(huán)形多噴頭、陣列多噴頭、同軸多噴頭等。 量產(chǎn)多噴頭設(shè)備可參考:TL-20M-500。

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