多喷头静电纺丝研究进展

静电纺丝是制取纳米纤维的一种简单而经济的方法。静电纺丝产量低是该项技术从实验室走向产业化生产及应用的最大的技术障碍,喷头组装则是静电纺丝另一个主要的工艺问题。介绍了多喷头静电纺丝、多喷头静电纺丝电场和多喷头静电纺丝机的研究现状,指出了多喷头静电纺丝的研究方向。     

流体微分静电纺丝喷头设计的研究进展

随着纳米技术的发展,作为可制备纳米纤维的静电纺丝技术也受到越来越多关注。由于传统毛细管喷头生产效率极低,使纳米纤维产业化制造受到限制,而自发形成密集射流的微分喷头结构这一新型构想恰好解决了纳米纤维产量低的问题。本文就流体微分静电纺丝喷头不同结构设计的基本原理和研究进展进行综述,为进一步研制新型流体微分静电纺丝喷头和纳米纤维产业化制造提供参考。     

辅助电极作用下双喷头静电纺丝电场及射流受力分析

 双喷头静电纺丝过程中,喷头间电场相互干扰,带有相同电荷的两条射流相互排斥,使得纺丝连续性下降且纤网分布不均匀。本文通过在两喷头处各装有相同形状的圆锥形辅助电极来降低电场间的干扰,实验表明,装有圆锥形辅助电极的双喷头静电纺丝射流连续性好,纤网分布均匀且纤维直径更细。最后通过Ansoft Maxwell 3D电磁场分析软件对静电纺丝电场进行建模仿真,并模拟射流受力,从而进一步阐明辅助电极屏蔽电场的作用。     

双喷头系统静电纺丝实验模拟

静电纺丝法是制备纳米纤维最重要的途径之一.近年来国内开始了对多喷头静电纺丝性能的研究,但对其电场理论的研究却很少.本文拟以ANSYS有限元分析软件分析双喷头系统两喷丝管的局部电场,以便研究双喷头系统的纺丝过程及其不稳定性,为静电纺丝多喷头的设计及其产业化的应用提供理论依据.1实验1.1材料与仪器试剂:聚氨酯(PU,韩国采购,化学纯),丙酮(中国上海试剂总厂,分析纯),DMAc(上海凌峰化学试剂有限公司,分析纯).     

嵌入电极-静电感应充电喷头的理论和工程设计

空中小粒子的工程控制能力常可通过电场的作用而被加强。用静电将固体或液体粒子沉积到目标表面上的例子很多,如静电复印、静电植绒、砂纸制造、分离液滴的静电印染和农业上的喷药等。本文是阐述一种紧凑而可靠的静电感应喷头的理论、工程设计及研制等问题。这个喷头用来使具有低、中等电阻率(10~(-1)～10~(-6)欧     

静电纺丝的模式

针对现阶段存在的静电纺丝模式进行了归纳与分析,其中常规纺丝模式包括 “点-板”、“线-板”、“板-板”静电纺丝;高效纺丝模式包括“多喷头”、“无喷头”静电纺丝;特殊纺丝模式包括“同轴”、“近电场”、 “离心”静电纺丝。对各模式的纺丝特点、技术优缺点、适用性等技术进展情况进行了总结,可为静电纺丝新模式的发展提供参考。     

喷涂机器人的喷头结构优化

在喷涂机器人自动喷塑过程中,静电装置和喷嘴内部易产生粉末涂料堆积的问题,因此课题组基于Solid Works2016软件建立了喷头三维模型;使用ANSYS17.0的FLUENT模块对喷头进行流体仿真分析,发现喷头内部结构设计不合理。然后对喷头进行结构优化:将静电装置中原先的单条4 mm宽度横梁改成3条按等边三角形分布的1 mm宽度的横梁,同时将内芯的圆柱体改成圆锥体;使用斜面喷嘴代替整平面喷嘴,并对斜面角度进行研究,发现45°角斜面是最合适的角度。静力学分析结果表明:改进后喷嘴内粉末不易堆积,优化设计达到了要求。     

静电纺曲边碟形喷头的电场强度分布有限元分析与试纺

为改善无针式静电纺丝喷头出丝部位的电场强度分布,提升喷头的纺丝性能,基于一种阵列碟形喷头,设计了一种曲边碟形喷头。首先,采用ANSYS Maxwell软件分析了阵列碟形喷头中单个圆形喷头边缘的电场强度分布,发现喷头内外部边缘的电场强度存在较大突变。其次,将阵列碟形喷头中的电场强度突变点连接,得到曲边碟形喷头。电场模拟结果显示,曲边碟形喷头边缘电场强度的突变明显减小,且电场强度呈现了一定幅度的提升。最后,试纺结果表明：曲边碟形喷头制备聚丙烯腈(PAN)微纳米纤维的效率略低于阵列碟形喷头的,但前者制备的纤维平均直径更小,直径均匀度更高。     

多曲面喷头静电纺射流形成机制与成膜特性

为实现微纳米纤维的批量化制备,研究了一种新型多曲面喷头静电纺丝装置。利用ANSYS Maxwell 3D仿真软件模拟多曲面喷头的电场强度分布,探究了自由液面射流形成的理论公式。通过多曲面喷头制备了不同质量分数的聚丙烯腈(PAN)微纳米纤维膜,并借助扫描电子显微镜等对纳米纤维膜的形貌及产量进行表征。结果表明:喷头曲面顶部电场强度最大,高聚物液体易产生波动不稳定现象,当电场力大于液体表面张力时将打破平衡状态,从而产生多股射流;通过该静电纺丝装置获得了光滑无串珠的PAN微纳米纤维,其直径随PAN质量分数的增加而增加,且产量是传统单针头的103倍。     

功能性纤维的静电纳米纺丝技术(一)

静电纺丝是目前制备纳米级纤维的一种新技术,已成为纳米技术研究领域的一个新热点.简述了静电纺丝技术制备纳米纤维的基本原理,阐述了各国研究者近年来按不同喷头类型和接收形式设计的静电纺丝装置.随着纳米技术的不断发展,静电纺纳米纤维应用越趋广泛,重点介绍了目前静电纺纤维在生物和医学、过滤、纺织品、传感器、自清洁和催化载体、能源与光磁等领域的应用状况.     

平行排列多喷头静电纺丝机纺丝状态及纤维结构

以聚砜为溶质,DMF/丙酮(质量比9∶1)作为溶剂,从接收效率、纺丝稳定性及扫描电子显微镜(SEM)观察得到的纤维的形态结构、成丝均匀性,探究了单喷和多喷时,喷头呈平行排列的静电纺丝机的纺丝状态和纺丝效果。研究结果表明:在单喷头纺丝系统下,溶液的质量分数、纺丝电压和纺丝线速度对纤维的形态结构影响较大;在多喷头情况下,电场存在一定的不均匀,导致各喷头不能同时稳定地纺丝;由于电场强度的衰减,多喷头时必须采用高于单喷头的纺丝电压才能进行正常的纺丝。     

静电纺丝法制备超吸水纤维的研究

介绍了静电纺丝的装置及原理 ,对影响静电纺丝工艺的参数 (如溶液浓度、纺丝电压、固化距离、喷头孔径等 )进行了研究 ;通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了所制得超吸水纤维的形态结构 ,对纤维的吸水性能进行了测试     

静电纺PA6/CS复合纤维膜的过滤性能研究

采用自制单喷头静电纺丝设备,以聚丙烯熔喷非织造布为基布,制备静电纺聚酰胺6/壳聚糖(PA 6/CS)复合纤维膜,研究了静电纺丝时间对复合膜表面形貌、孔径和过滤性能的影响。结果表明:随着静电纺丝时间增加,复合纤维膜对Na Cl气溶胶的过滤效率显著增加,过滤阻力明显增加,品质因子先增加后减小;连续纺丝90 min后,复合纤维膜的过滤效率达到99%以上。     

聚合物熔体微分静电纺电场对射流的影响及其物理模型

为研究电场强度及接收装置材质对无针静电纺丝射流效率和射流分布均匀性的影响,在提出的熔体微分直线静电纺丝装置上,通过改变纺丝电压和接收装置材质,分析了喷头端最大电场强度和电离电荷对射流效率及均匀性的影响。结果表明:喷头端电场强度越大,射流效率越高,射流分布越均匀;当接收端的局部电压高于喷头端的电压时,电离离子宏观上表现出向喷头端运动,会抑制射流的形成;在高压收集端铺设电阻值为2.7×10⁵ Ω的纸,可以实现电离电荷的二次均匀分布,消除局部离子流引起的射流缺失现象;在接收装置上铺设电阻值大于1.0×10¹¹ Ω的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)会增加纺丝回流的电阻,导致电荷在PET上聚集,反作用削弱喷头端的电场强度,引起射流效率的降低。     

多射流静电纺丝技术的研究现状

摘 要 静电纺丝法是一种经济而又有效的制备纳米纤维的方法。随着纳米纤维应用前景越来越广阔,静电纺丝法制备纳米纤维现已成为国内外的研究热点。但由于传统单喷头静电纺丝的生产率极低,限制了静电纺纳米纤维的产业化应用,因此,提高静电纺纳米纤维生产率成为静电纺丝技术中最为重要的研究课题,而多射流静电纺丝法是解决此问题的的一个有效途径。本文综述介绍了多种有针和无针多射流静电纺丝方法,并分析比较了各种方法的优劣,为进一步研制与开发静电纺纳米纤维的产业化生产设备与方法提供了参考。     

Q130静电喷雾车

苏州市园林局研制一种静电喷雾车,适用于城市园林、行道树和果园的病虫害防治。该机是利用上海130型汽车改装而成,主要分机械装置和电气系统两大部分(见图)。试验表明,防治效果较好,省药,能减少环境污染。(一) 机械装置1、液泵与喷头采用苏州农业药械厂生产的工农36型柱塞泵及其配套的双喷头。     

纺织品喷墨印花(一) --墨滴形成和喷射原理及纺织品喷墨印花的发展

综述用于纺织品的喷墨印花机的发展。介绍各类喷墨印花机 ,如连续喷墨、压电喷墨和热泡喷墨各系统喷头结构及各自液滴的特征 ;分析了在DOD喷墨花机中液滴形成的过程以及喷射在纺织品上的效果。最后 ,展望了数码喷墨印花的发展前景 ,以及其它数码技术 ,如静电印刷术、电子照相术用于纺织工业的可行性。     

静电纺聚酰胺6/聚苯乙烯复合纳米纤维膜制备及其空气过滤性能

针对空气过滤纤维材料的过滤效率、阻力和使用寿命难以平衡的问题,采用多喷头静电纺丝技术,制备了不同直径、形貌纤维及不同纤维沉积顺序的聚酰胺6/聚苯乙烯(PA6/PS)复合纳米纤维膜,测试了复合膜的平均孔径及孔隙率,建立了纤维结构与过滤效率及阻力的构效关系;结合扫描电镜表征探讨了不同形貌、直径纤维的叠加次序对过滤寿命及细颗粒物沉积行为的影响,系统研究了过滤风速、细颗粒物尺寸对过滤性能的影响。结果表明：在5.33 cm/s的风速下,以多喷头静电纺丝方式制备的PA6/PS复合膜具有更好的抵抗风速变化的能力,在长期使用中阻力增加较缓慢,其具有93.13%的过滤效率,30.67 Pa的过滤阻力和0.088 9 Pa^-1的品质因子,综合过滤性能优于同等条件下H10等级(过滤效率>90%)的商业玻璃纤维过滤膜。     

将静电喷雾沉积技术应用于轮转印刷

目前,导电涂层已广泛应用于工业领域.如采用溅射技术在LCD或OLED平板加工过程中涂布ITO层,以及在电子印刷器件基材表面制备基极层.然而,传统涂布工艺(电子束溅射、旋转涂布等)在工业生产中存在一些问题:这些工艺不仅成本高,而且需要真空等苛刻的生产环境.近年来,研究人员已经提出用各种印刷工艺来替代传统的涂布工艺.本文提出将静电喷雾沉积(ESD)印刷工艺应用于ITO涂层和导电涂层的制备.此外,为了更好地应用静电喷雾沉积工艺,本文也研究了喷嘴和外加电压对不同类型喷头的影响.     

MSP-40型水流互控步进式全射流喷头

浙江嵊县抽水机站最近研制成功的水流互控步进式全射流喷头,是针对摇臂式喷头摇臂易损、结构复杂及一般全射流喷头(用机械脉冲元件)工作不稳定等弊病而重新设计的一种新颖的全射流喷头。这种喷头具有结构简单、制造方便、雾化性能好、性能稳定、射程远、单喷头控制面积大等优点。喷头的步进过程完全利用水来控制,没有机械可动部分,动作干脆,每