日本mecc實驗用靜電紡絲技術(shù)介紹

靜電紡絲法通常使用材料溶解于溶劑中的溶液作為紡絲材料。

近年來，氧化鋁、氧化鋯、鈦氧化物、鋯鈦酸鉛等陶瓷納米纖維的紡絲實例頻頻出現(xiàn)。

靜電紡絲系統(tǒng)，如圖1所示，由高壓電源、聚合物溶液、注射器、噴頭和接地收集器組成。聚合物溶液將以恒定的速度從注射器中推出至噴頭上。

在噴頭上施加20kv至40kv的高壓，當(dāng)電吸引超過聚合物溶液的表面張力時，聚合物溶液噴射器將注向收集器。射流中的溶劑逐漸揮發(fā)，當(dāng)?shù)竭_(dá)收集器時，射流將降低到納米級。

靜電紡絲的參數(shù)一般分為三組：溶液特性、紡絲環(huán)境和紡絲條件。

Solution Characteristics

?溶液濃度             

?粘度             

?導(dǎo)電性             

?彈性            

?表面張力

Spinning Environment

?環(huán)境溫度             

?濕度             

?大氣壓

Spinning Conditions

?施加電壓             

?溶液噴出量             

?噴頭和收集器之間的距離            

?收集器的旋轉(zhuǎn)速度

如上靜電紡絲法影響納米纖維形狀的參數(shù)

如何組合這些參數(shù)是技術(shù)訣竅的關(guān)鍵所在

找到所需形狀的納米纖維的最佳紡絲條件，是最困難也是最花費(fèi)時間的。

雖然花了很多時間來尋找這些參數(shù)和纖維形狀之間的相關(guān)性，但近年來其關(guān)聯(lián)性變得越來越清晰。

紡絲溶液的聚合物濃度顯然是控制聚合物纖維直徑的最重要因素。另外，收集器的設(shè)計對于控制纖維的取向也是重要的。

用碟式收集器制成的高速取向納米纖維樣品如圖5所示。有幾個重要的參數(shù)需要控制，如纖維直徑，表面形狀和方向。

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  NANON基礎(chǔ)實驗機(jī)型

  
  

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  NF-103標(biāo)準(zhǔn)實驗機(jī)型

  
  

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  NF-500高性能實驗機(jī)

  
  

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  ESM醫(yī)療用高性能實驗機(jī)型

  
  

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  NW-103標(biāo)準(zhǔn)量產(chǎn)機(jī)型

  
  

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  NF-1001大型量產(chǎn)機(jī)型