English Version
 
  1. 学术专家
  2. 行业资讯
  3. 电纺期刊
  4. 材料手册
  1. 学术专家
  2. 行业资讯
  3. 电纺期刊
  4. 材料手册
  1. Handy系列
  2. Elite系列
  3. Ispun系列
  4. Diy系列
  1. 企业简介
  2. 总裁致辞
  3. 荣誉证书
  4. 加入我们
  1. 重点案列
  2. 学术合作
  3. 产业关系
  4. 已有客户
  1. 重点案列
  2. 学术合作
  3. 产业关系
  4. 已有客户
 
 

学术中心

学术ASAP
行业资讯
学术专家委员会
电纺期刊
材料手册

热销机型

 
Handy系列静电纺丝设备 简约时尚灵动之选Handy系列
 
Elite系列静电纺丝机 锋利精湛经典之选 Elite系列
 
Ispun系列高压静电纺丝设备 浑然天成睿智之选Ispun系列
 
 
 
首页 > 学术中心 > 行业资讯 > 好事还是坏事?--控制电纺纤维中的“串珠”结构
 

好事还是坏事?--控制电纺纤维中的“串珠”结构

 
发布日期:2022-07-12
 

静电纺纳米纤维中有时会出现串珠结构,这些串珠结构被称为电纺纤维的副产品影响纳米纤维材料性能。因此,大部分情况下,静电纺丝实验过程中都希望得到平滑的纳米纤维,避免出现串珠结构。但是,串珠所带来的微纳米复合结构也会带给材料不一样的性能。无串珠的平滑纤维还是有串珠的复合纤维,你到底想要哪一个呢?

 

出现串珠结构的原因

聚合物分子链在溶液中形成缠结,具有一定的黏度,是静电纺丝技术制备聚合物纤维的必要条件。当聚合物溶液射流在泰勒锥表面形成以后,射流在高压静电场中收到电场力的拉伸,当有足够缠结的分子链沿射流轴向取向化,能够平衡电场力的拉伸,保持射流的连续性,从而形成纤维。当缠结度不够时,射流无法保持连续,就会断裂形成串珠结构纤维。

 

结构形成的因素

1、聚合物相对分子质量

在聚合物浓度一定的情况,相对分子质量低时,聚合物射流在电纺过程中出现断裂,分子链未被充分拉伸取向化,会得到串珠结构纳米纤维。

 

1Mw对静电纺聚乙烯醇纤维形貌的影响(溶液浓度为25%

 

2、静电纺丝溶液浓度和黏度

当聚合物相对分子质量固定以后,溶液浓度是影响分子链在溶液缠结的决定性因素。当静电纺丝溶液浓度和黏度较低时,溶液分子链缠结度不够,受力拉伸不均匀,分子链取向化协同不一致,也会产生串珠结构纤维。

 

2 溶液浓度对静电纺聚苯乙烯纤维形貌的影响

 

3、聚合物溶液的电导率

聚合物溶液的电导率直接影响到纤维的形态,如果溶液的电导率低,射流受到的拉伸作用就较弱,容易获得串珠结构纤维

 

3 NaCl添加对珠状纤维随净电荷密度变化的影响。

 

4、电压和聚合物溶液注射速度

溶液浓度一定的情况下,电压升高,射流的不稳定性增加,分子链断裂的几率也会增加,使纤维膜中的珠粒数增多,但是串珠之间的纤维直径减小。在聚合物溶液浓度和黏度较大时,电压和接收距离一定时,增加注射速度,纤维膜中容易形成串珠结构

 

4 溶液注射速度对静电纺聚乙烯醇纤维形貌的影响(电压18Kv,接收距离15cm

 

5、环境湿度

高湿度条件下,射流中溶剂的不易挥发,射流保持带电的流体状态,被电场力持续拉伸;在同样的时间间隔内,射流由于拉伸而直径减小,其表面积增加,单位电荷密度减少,射流轴向的不稳定性增加,导致形成串珠

 

5 环境湿度对静电纺聚环氧乙烷纤维形貌的影响。

 

串珠结构的性能

虽然,部分研究者都希望制备出没有串珠的平滑且均匀的纳米纤维。但是,江雷院士却独辟蹊径,反向思考了串珠结构纳米纤维的性能。通过调控静电纺丝溶液的浓度,制备了含大量串珠结构的纳米纤维材料。研究结果表明,因含有大量串珠结构,制备的复合膜材料表现出稳定的超疏水性能,其中,多孔串珠结构在超疏水性中起主导作用,纳米纤维作为骨架对复合膜进行强化。

 

6 通过调控浓度,制备含有串珠结构的纳米纤维膜。

 

综上可以看出,串珠结构并非一无是处。因此,串珠结构究竟是静电纺丝过程中的“副产品”,还是有助于改善材料性能,需要研究者不断重复实验进行验证。

所以,实验过程中的重现性非常重要!在选择静电纺丝机要尽量选择配备环境控制的机型,避免环境因素干扰实验过程,导致实验重现性不佳。

 

永康乐业ET-2535AC静电纺丝机在硬件配置上尤其增强对内部纺丝环境的控制。该型号类似手套箱的机型,加强了对内部纺丝环境的控制,可精准控制温湿度,实验重复性高。另外,环境湿度对串珠结构有一定的影响ET-2535AC静电纺丝机采用进口压缩机,可以高效调控湿度,从而很好的调控产品形貌,优化产品性能,得到最佳实验数据。

 

扫码查看图文介绍和视频

永康乐业ET-2535AC型号

设备特征及优势

静电纺丝/静电喷雾同轴纺丝、溶液/乳液体系纺丝、纳米颗粒负载纺丝;

安全防护、适应消毒除菌清理;

• A4 尺寸膜样品,Y 轴移动均匀喷涂;1-4 喷头同时工作;

平面/ 管型/ 网格形态组织工程支架,药物释放体系、支架表面处理;

温湿度精准控制,避免环境干扰

实验重复性高,产品批次稳定,材质精良,经久耐用

 

永康乐业作为静电纺丝行业大厂,品种齐全,可提供全方位服务,如:培训指导售后维修、合作研发和成果推广等。永康乐业设备性价比高,实验可重复性强,售后响应快,使用设备的用户发表了很多高影响因子的文章,比如Nano EnergyACS NanoChemical Engineering JournalJournal of Materials Chemistry A等等。因此,北京永康乐业静电纺丝机值得信赖!

 

 
 
 

首页 | 电纺设备 | 学术中心 | 关于我们 | 合作案例 | 联系方式 技术服务热线:400-823-0080

 

友情链接: 清华大学化学系   易丝帮  中国生物工程学会     中国化学会  

中国材料研究学会 高分子网   中国材料研究协会   中国微米纳米技术学会  国家纳米科学中心



©Copyright

北京永康乐业科技发展有限公司版权

京ICP备13046089号

 

 

  • QQ
  • QQ
  • QQ