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丙綸紡絲機是人類用來制造絲質纖維的一種機器,,而一種靜電紡絲機是現(xiàn)在很受歡迎也是效率和質量極高的一種紡絲機,,它的靜電紡絲技術讓紡絲行業(yè)的效率得到了很大的提升。
靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝,,聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲,。在電場作用下,針頭處的液滴會由球形變?yōu)閳A錐形(即“泰勒錐”),,并從圓錐尖端延展得到纖維細絲,。這種方式可以生產出納米級直徑的聚合物細絲。
靜電紡絲一詞來源于electrospinning,,1934年,,F(xiàn)ormalas發(fā)明了用靜電力制備聚合物纖維的實驗裝置并申請了專利,宣布了靜電紡絲的技術原理,,被認為是靜電紡絲制造纖維的開端,。
開始時,,靜電紡絲發(fā)展緩慢,隨著納米技術的發(fā)展,,靜電紡絲技術也獲得了快速發(fā)展,,世界各國都對這項技術表現(xiàn)出很大的興趣。
但是如何制備出合適需要的高性能的多功能的復合納米纖維是關鍵,,所以靜電紡無極納米纖維的研究還剛剛開始,,無極納米纖維在很多領域都有著潛在的用途。
隨著納米技術的發(fā)展,,靜電紡絲作為一種簡便有效的可生產納米纖維的新型加工技術,,將在生物醫(yī)用材料、過濾及防護,、催化,、能源、光電,、食品工程,、化妝品等領域發(fā)揮巨大作用。
①在生物醫(yī)學領域,,納米纖維的直徑小于細胞,,可以模擬天然的細胞外基質的結構和生物功能,;人的大多數組織,、器官在形式和結構上與納米纖維類似,這為納米纖維用于組織和器官的修復提供了可能,;一些電紡原料具有很好的生物相容性及可降解性,,可作為載體進入人體,并容易被吸收,;加之靜電紡納米纖維還有大的比表面積,、孔隙率等優(yōu)良特性,因此,,其在生物醫(yī)學領域引起了研究者的持續(xù)關注,,并已在藥物控釋、創(chuàng)傷修復,、生物組織工程等方面得到了很好的應用,。
②纖維過濾材料的過濾效率會隨著纖維直徑的降低而提高,因而,,降低纖維直徑成為提高纖維濾材過濾性能的一種有效方法,。靜電紡纖維除直徑小之外,還具有孔徑小,、孔隙率高,、纖維均一性好等優(yōu)點,,使其在氣體過濾、液體過濾及個體防護等領域表現(xiàn)出巨大的應用潛力,。
③靜電紡纖維能夠有效調控纖維的精細結構,,結合低表面能的物質,可獲得具有超疏水性能的材料,,并有望應用于船舶的外殼,、輸油管道的內壁、高層玻璃,、汽車玻璃等,。但是靜電紡纖維材料若要實現(xiàn)在上述自清潔領域的應用,必須提高其強力,、耐磨性以及纖維膜材料與基體材料的結合牢度等,。
④具有納米結構的催化劑顆粒容易團聚,從而影響其分散性和利用率,,因此靜電紡纖維材料可作為模板而起到均勻分散作用,,同時也可發(fā)揮聚合物載體的柔韌性和易操作性,還可以利用催化材料和聚合物微納米尺寸的表面復合產生較強的協(xié)同效應,,提高催化效能,。
⑤靜電紡納米纖維具有較高的比表面積和孔隙率,可增大傳感材料與被檢測物的作用區(qū)域,,有望大幅度提高傳感器性能,。此外,靜電紡納米纖維還可用于能源,、光電,、食品工程等領域。
靜電紡絲技術在構筑一維納米材料領域已發(fā)揮了非常重要的作用,,但是有些制備方法還是需要研究,,比方說噴頭結構,此外,,提高靜電紡纖維膜在超精細過濾領域的應用性能,,必須降低纖維的直徑,這方面仍需進一步研究,。
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