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。     

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。     

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).     

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。     

批量化制备纳米纤维静电纺丝装置的专利技术综述

通过对国内外静电纺丝装置领域的专利申请检索,分析了批量化制备纳米纤维静电纺丝装置的结构和性能。目前,国内的批量化制备纳米纤维静电纺丝装置能在一定程度上提高纳米纤维的产量,但是纤维质量的可控性差;今后应对无针式静电纺丝原理和多射流行为展开进一步研究,以夯实纳米纤维产业化生产的基础。     

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.     

静电纺丝方法制备纳米纤维的最新进展

综述了电纺制备纳米纤维的基本原理和最新发展，简要回顾了纳米纤维静电纺丝的发展历史，详细阐述了纳米纤维静电纺丝制备方法的最新进展。对文献报道的越来越多聚合物采用静电纺丝法制备纳米纤维，在静电纺丝中要想得到优良的纳米纤维，过程参数十分重要。此外，对各国研究者最近发展的几种新型的静电纺丝装置也进行了讨论。     

国外动态

日本宝翎公司采用静电纺丝法开发纳米非织造材料日本宝翎公司采用静电纺丝法工艺制造纳米非织造材料,在提高生产效率的同时,保持静电纺丝的特点,即均匀的纤维直径和孔径分布。纳米纤维非织造材料视所用聚合物种类的不同而异,平均纤维直径约为0.1~0.3g/cm。静电纺丝所用聚合物种     

纳米纤维技术的新进展

静电纺丝是制造纳米纤维最简单的途径。介绍了静电纺丝中原料聚合物的类型、纺丝条件和纺丝技术等方面的研究成果,静电纺纤维和产品的特性及其用途。纳米纤维织物和薄膜还可以通过功能化处理或添加化学物质来扩大其在医疗、过滤领域的应用范围。     

静电纺丝法宏量制备纳米纤维的研究进展

针对静电纺丝纳米纤维宏量制备过程中的技术问题,系统介绍了近年来国内外提高静电纺产量的最新进展、关键方法与核心技术。围绕多针头和无针头 2 大类宏量制备技术,具体介绍了多种宏量制备方法的原理、结构和特点,从产业应用和学术研究的角度分别对其进行比较,深入分析涉及到的多种宏量制备技术和装置的优缺点,以期推动静电纺丝法制备纳米纤维的产业化和多功能纳米纤维的深入研究。分析表明,无针头类静电纺丝具有电场均匀、产量高等优点,将是静电纺纳米纤维宏量制备技术发展的主要方向,但无针头类静电纺丝的机制、模拟和产业化应用仍需深入研究。     

纳米纤维的应用前景

论述了纳米纤维制备新方法和典型纳米纤维的应用前景。指出静电纺丝技术可制得聚合物纳米纺织纤维长丝、实心纳米碳纤维、生物降解性聚合物纳米纤维和聚苯胺及其与常规聚合物共混的纳米导电纤维,其直径取决于纺丝工艺参数;静电纺丝是得到纳米纤维最重要的方法,也是最有可能实现纳米纤维工业化生产的技术。     

静电纺丝法制备纳米纤维的探讨

文章比较了各种制备纳米纤维的方法，并就如何采用静电纺丝技术制备纳米纤维进行了探讨。     

矩形排列四喷头喷气静电纺纳米纤维的制备

为了提高纳米纤维的产量,设计了一种矩形排列的四喷头组合式静电纺丝装置.模拟不同喷丝单元间距时的电场分布,研究了电场分布对纳米纤维的射流、产量、面积和纤维形貌的影响.研究发现,纳米纤维的产量和面积随着喷丝间距的增加先增大后减小.在喷丝单元间距为9cm时,喷丝效果最好,纳米纤维的产量最大为2.266 7g/h,喷丝面积最大.喷丝单元的间距对纤维的形貌影响不大.     

气泡纺技术及其纳米纤维的工业化生产

为开发快速、高效、稳定且简单的纳米纤维制备装置,介绍了气泡静电纺丝技术及其发展现状,综述了气泡纺丝技术的研究成果以及各种气泡纺丝装置的纺丝原理和优缺点。通过深入分析气泡纺的过程及原理,提出不同的改善方法得到了不同的气泡纺丝装置：针对节约资源和环保要求提出的气流气泡纺丝技术用气流代替高压静电更安全便捷;针对工业化生产研发的新型气泡静电纺丝装置,其产量为单针头静电纺丝产量的10 倍,实现了气泡纺纳米纤维的工业化生产;临界气泡静电纺丝技术可避免气泡在破裂瞬间失去大部分能量,减少资源浪费,进一步提高了纺丝效率。实践表明,气泡纺丝技术是一种设备制作简单、操作方便、成本低廉、生产效率高、适用性广、适合工业化生产纳米纤维的纺丝方法。     

静电纺丝技术在保护活性成分及益生菌中应用的研究进展

随着近几十年来不同纳米技术的迅速发展,将生物活性成分捕获到高分子基质中进行控释已成为一个热门的研究领域。将生物活性成分加入到不同的封装基质中是一种独特的方法,它可以保护这些有价值的成分在不利的体外或体内环境中不致失活,最大限度的提高其稳定性和生物利用率。与传统封装技术相比,静电纺丝技术具有许多优势,如所产纤维的孔隙率高、表面体积比高、结构上与细胞外基质相似以及对生物活性化合物具有高包封率等,这些结构和功能上的优势使得静电纺丝技术在保护生物活性成分方面成为一种更好的选择。本文主要综述了静电纺丝的基本工作原理、纳米纤维聚合物的选择、影响纳米纤维特性的参数,分析了静电纺丝纳米纤维的优势,并探讨了静电纺丝技术在包封不同类型生物活性化合物中的应用,为该技术在食品加工中的深入研究及应用以及相关创新食品的开发提供了参考。     

漏斗式喷气静电纺聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维膜的制备及其表征

为克服传统静电纺丝生产效率低、纺丝过程难以控制、针头易堵塞等问题,实现高效制备高质量纳米纤维膜,在气泡静电纺的基础上,提出了漏斗式喷气静电纺丝技术。以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶液为纺丝液,通过漏斗式喷气静电纺技术成功地制备了高质量的PVP 纳米纤维膜,并运用控制变量法分析了溶液质量分数、表面活性剂质量分数和施加电压等对纤维膜形貌和质量的影响。结果表明：当纺丝溶液中PVP 质量分数为32%,纺丝电压为60 kV,表面活性剂质量分数为0.1%时,获得的PVP 纳米纤维膜综合性能最佳,其表面形貌良好,纤维直径较细且直径分布较均匀。     

Centrifugal force spinning of PA6 nanofibers – processability and morphology of solution-spun fibers

Forcespinning? is a newly developed process that employs centrifugal force to spin nanofibers from polymer solutions or melts. Nanofibers and nanofibrous structures have remarkable properties due to their small diameter and high surface area to volume ratio. The ability to control the average value and dispersion of fiber diameter is critical for applications such as filtration and tissue engineering scaffolds, where the performance of the nanofiber membranes depends on fiber diameter. This research investigates the interactions among polymer fluid viscosity and Forcespinning parameters, and their impact on fiber morphology and diameter using PA6 as a spinning material. The results indicate a positive relationship between spinning solution viscosity and fiber diameter. Increasing the solution viscosity both shifts the diameter distribution and increases its spread toward higher values, which results in the alteration of its shape. In addition to fiber diameter, viscosity appeared to also play a major role in determining the spinnability of the solution. Other spinning parameters, i.e. spinneret speed and spinning nozzle gage, played a minor role relative to the polymer solution viscosity, in determining both processability and fiber diameter distribution.     

基于电流体加工技术对益生菌包封作用研究进展

益生菌在加工储运过程中存在菌体活性易衰减的现象,电流体加工技术是一种新型的非热封装技术,对细胞活性损伤较小,在益生菌生产中具有巨大的应用潜力。作者综述了基于电流体加工原理的静电纺丝和静电喷雾技术在活性益生菌封装中的应用现状,具体包括电流体加工技术原理、装置、工艺参数以及封装材料,可为益生菌制剂的加工研究提供新的思路和借鉴,以期实现高活性益生菌制剂生产。