2018-10-19

高压电源在静电纺丝中的作用

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随着纳米技术的发展,静电纺丝作为一种简便有效的可生产纳米纤维的新型加工技术,将在生物医用材料、过滤及防护、催化、能源、光电、食品工程、化妆品等领域发挥巨大作用。

   高压静电纺丝技术是利用高压静电场对高分子溶液的击穿作用来制备纳微米纤维材料的方法,其基本原理是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场,从纺丝液的锥体端部形成射流,并在电场中被拉伸,最终在接收装置上形成无纺状态的纳米纤维。


静电纺丝装置的组成
   静电纺丝设备由基座、喷射口、高压电源和接收屏组成。在喷射头与接收屏之间施加一个高压电场,需要纺丝的材料首先被溶解在适当的溶剂中,加入到带有喷射口的容器中。在喷射口和接收屏之间施加的电场力与液体表面张力的作用方向相反,就会在半球形状的液滴表面产生一个向外的力。当电场逐渐增强时,溶液中的同性电荷被迫聚集在液滴表面,液滴表面电荷所产生的电场使喷射口的液滴由半球形逐渐变为锥形(Taylor锥)。当高压静电电场足够大时,射流就从液滴表面喷出。一般来说,溶液的导电性越强,越容易形成喷射。喷射流随后被电场力加速并拉长,与此同时,易挥发的溶剂开始挥发,造成射流束,射流束直径随着溶剂的挥发而变小;射流的粘性增加。射流离开液滴表面附近的基底区域进入下一个区域的时候,由于射流表面所带电荷的相互排斥力,射流会分散开来,形成许多直径相似的细小纤维落在接收屏上,得到具有纳米纤维结构的薄膜材料。最终得到的纤维直径取决于单位长度上的电荷以及射流分散形成纤维的多少。


   高压电源所形成的高压电场强度对电纺丝过程具有明显的影响。在适当的高压电场下,喷嘴出形成“Taylor锥”,可以纺出没有珠子的纺丝薄膜。随着高压电源电压的增加,形成的“Taylor锥”后退,液体表面喷射点退缩到针尖的内部,纺丝纤维会出现大量的珠子。当电压继续增加的时候,喷射点围绕针尖处旋转,在这种情况下会形成大量的珠子,再利用压差是其均匀的喷射到收集屏上。


   泰思曼科技设计了专门用于静电纺丝的高压电源TCM6000和TE4020,如果特殊参数或者要求,也可以定制其他型号的电源,其各项参数都是为了静电纺丝实验而设定,完全可以满足静电纺丝实验的要求,效果理想。在与各大高校研究所以及工厂合作后,在市场上获取了大量实践验证。效果反馈非常好,性价比非常高。


文章链接:http://www.teslamanhv.com/news/show-30.html