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ski等∽o的实验,随着距离减小,聚苯乙烯纤维上串珠分布增多,其原因与流速增加相同,即溶剂在到达接受装置前不能完全挥发。
静电纺丝需要适当的溶液浓度。当溶液过稀时,溶液会从针头喷射,不能形成连续的纤维。而当溶液浓度过大时,粘度过高,纺丝行为不稳定。韩国的Lee等¨u研究了溶液浓度与串珠形貌的关系。在电压为15kV,接收距离为12cnl的情况下,聚苯乙烯在1:1的THF/DMF溶液中进行静电纺丝,随着溶液质量分数从5%增加到15%,串珠逐渐变细,变长,直至消失。康奈尔大学的Tan和Oberdorf¨21研究了不同浓度含5%氯化1,3.二氯-5,5.二甲基己内醯脲(DDMH)的尼龙6静电纺丝溶液粘度、电导率和纤维直径之间的关系。随着溶液浓度增加,溶液粘度增大,电导率下降。1.5溶剂挥发性
静电纺丝溶液从针头喷出到达接收器的过程也是溶剂挥发的过程。若溶剂挥发过快,则溶质易堵塞针头,影响纺丝的稳定性;若溶剂在到达接收器前不能完全挥发,则残留溶剂会溶蚀接收器上的纤维,进而破坏纤维形貌。
Megelski等一1研究了聚苯乙烯纤维在不同浓度的DMF和THF混合溶液中的静电纺丝行为。两种极端情况下,在挥发性溶剂THF_中,纤维上小孔的分布密度最大,从而使纤维的比表面积增大20%~40%;而在低挥发性的DMF中,纤维表面趋于平滑。
2同轴静电纺丝
单轴的静电纺丝既可以用一种材料的溶液纺出纤维¨3|,又可以对相容性体系的多种材料进行混纺¨4’15j。但是,欲得到不互溶物间的理想静电纺丝材料,虽然人们通过乳液或悬浮液等分散的非均相体系也进行了一些尝试¨6’17o,但这些体系往往由于界面张力的不同而产生纤维内部分布的不均匀现象。例如,美国纽约州立大学石溪分校的Kim等¨8J将亲水物头孢西丁钠负载于油性聚乙交酯.丙交酯(PLGA)基体中静电纺丝,结果药物在初期显示突释现象,引入亲水性链段PLGA/PLA/PEG.b.PLA后,突释现象只得到一定程度的抑制。
为了制备多种不相容体系静电纺丝纤维毡,人们进行了从喷丝口到接收器的不同尝试。其中同轴静电纺丝可纺出皮一芯结构的纤维。同轴静电纺丝的设备一般根据纺丝溶液体系和具体要求的不同,装置也略有不同。如图1(a)中新加坡国立大学的Zhang等¨引用聚己内酯(PCL)/四氟乙烯(TFE)包封牛血清蛋白/聚乙二醇(PEG)的装置和图1(b)中浙江大学蒋洪亮等Ⅲo用于皮层PCL的DMF和氯仿溶液,芯层含蛋白的PEG水溶液的同轴静电纺丝。
图1同轴静电纺丝装置
Fig.1
高楼逃生装置Coaxialelectrospinningdevice
无线收发芯片
同轴静电纺丝可制备皮芯结构的超细纤维。透射电镜图片显示有芯层纳米纤维处在皮层正中。但有时也会出现偏移或波动情况Ⅲo。在两种材料皮芯结构的基础上,将内层纤维溶蚀,则可得到中空纤维。山东大学化学与化工学院詹思慧等旧u先用同轴静电纺丝法纺出皮层为二氧化硅,芯层为机械油的纳米纤维。然后将纤维浸在环己烷中24h,以萃取内层的机械油。文献中也报导了在静电纺丝纤维外层用自组装方式心21或等离子辅助方式旧列包覆皮层纤维的方法制备同轴纤维,最后将芯层电纺纤维溶掉,制成中空纤维。
3静电纺丝纳米纤维毡在生物医药方面的应用
在特定接受装置上,静电纺丝纳米纤维可以
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静电纺丝纳米纤维的制备工艺及其应用
作者:董晓英, 董鑫
作者单位:董晓英(江苏技术师范学院,江苏,常州,213001), 董鑫(慕尼黑大学,德国,慕尼黑,80539)刊名:
合成纤维工业
led贴片模组英文刊名:CHINA SYNTHETIC FIBER INDUSTRY
年,卷(期):2009,32(4)
被引用次数:1次
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1.期刊论文姚永毅.朱谱新.叶海.钮安建.高绪珊.吴大诚.YAO Yongyi.ZHU Puxin.YE Hai.NIU Anjian.GAO Xushan
.WU Dacheng静电纺丝法和气流-静电纺丝法制备聚砜纳米纤维-高分子学报2005(5)
应用电纺法制备了聚砜纳米纤维.设计了一种新型的气流/静电纺丝装置,其特点是在喷丝头上添加了喷气组件.电纺过程中所用聚砜的特性粘数为0.97 dL/g,溶剂为二甲基乙酰胺,载气为氮气.研究了聚砜纳米纤维的平均直径与过程参数之间的关系.研究表明影响聚砜纳米纤维的平均直径的主要因素为电
压、纺丝液的流速、喷丝头与收集器之间的距离、操作温度以及纺丝液的性质(如粘度、表面张力和电导率).纳米纤维的平均直径和直径分布用扫描电镜表征.应用这种气流/静电纺丝法制备的纳米纤维的直径范围是50~500nm.所得纳米纤维的直径依赖于电压、喷丝头与收集器之间的距离以及喷丝液的浓度.结果表明,采用气流/静电纺丝不仅能制备较细而且均匀的纳米纤维,而且产量更高.
2.学位论文姚永毅静电纺丝法制备聚合物纳米纤维及其应用2004
本文对国内外静电纺丝法制备聚合物纳米纤维的研究进行了系统分析,提出设计和制造实验静电纺丝机的设想.通过设计,制造出标准静电纺丝机原型机.在标准静电纺丝机原型机的基础上,发展了一种新型的静电纺丝机—气流/静电纺丝机.改进了标准静电纺丝机的喷丝头,增加了气流喷射系统.提出聚合物纳米纤维的气流/静电纺丝法.利用气流/静电纺丝机制备出几种常规的成纤聚合物,如聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)和聚砜(PSU)等的纳米纤维.以聚砜为模型聚合物,对气流/静电纺丝法制备聚合物纳米纤维时的工艺条件进行了系统的研究.研究结果表明:气流/静电纺丝法与标准静电纺丝法一样,能用于制备聚合物纳米纤维、且产量有明显的提高.其过程参数对纳米纤维的直径有明显的影响.
3.期刊论文崔启征.董相廷.于伟利.王进贤.王慧茹.杨晓峰.于晓辉.Cui Qizheng.Dong Xiangting.Yu Weili. Wang Jinxian.Wang Huiru.Yang Xiaofeng.Yu Xiaohui静电纺丝技术制备无机物纳米纤维的最新研究进展-稀有金属材料与工程2006,35(7)