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关于静电纺丝机技术的发展历史

(2015-06-30 09:20:02)
标签:

材料仪器

实验仪器定制

实验仪器

球磨机

静电纺丝机

分类: 仪器设备

静电纺丝又称为电纺(Electrospinning)是聚合物溶液或熔体在静电作用下进行喷射拉伸而获得纳米级纤维的技术(静电纺丝机),即将直流高压施加于聚合物溶液或熔体与收集装置之间,使聚合物溶液或熔体带上几千至上万伏高压静电,当电场力足够大时,带电的聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流,细流在喷射过程中随溶剂蒸发或冷却凝固而固化,最终落在收集装置上,形成类似无纺布的纤维毡,其纳米纤维直径一般在几十纳米(nm)至及微米(μm)之间。

1934年美国工程师A. Formhals 在静电力的作用下,实现了醋酸纤维素(CA)溶液的电纺丝,诞生了首个电纺丝专利(A. Formhals,US patent 1975504,1934)。到20世纪80年代,尤其是近10年来,随着纳米技术的发展,静电纺丝技术备受关注,90年代初美国阿克伦大学的 D. H. Reneker 等对静电纺丝进行了大量实验工作和深入的理论研究,开发成功了这种制备纳米纤维的新技术—静电纺丝技术。此后电纺丝技术获得了快速发展,并且已经成为当前纳米纤维的主要制备方法。

纳米纤维是指直径l~100 nm的纤维,广义地说,零维或一维纳米材料与三维纳米材料复合而制得的传统纤维,也可以称为纳米复合纤维。纳米纤维最大的
特点就是比表面积大,导致其表面能和活性的增大,从而产生了小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,在化学、物理(热、光、电磁等)性质方面表现出特异性。纳米纤维广泛应用在服装、食品、医药、能源、电子、造纸、航空等领域。

    纳米纤维的纺制方法主要有静电纺丝法、复合纺丝法、分子喷丝板法、生物合成法、化学合成法、蜘蛛丝法、碳纳米管法、细菌纤维素法等。其中静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法之一(静电纺丝机)。

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