静电纺丝技术制备装置简单、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点,成为制备纳米纤维的主要方法之一。尽管静电纺丝技术的原理看起来很简单,但是,在溶液静电纺丝过程中,聚合物溶液的性质、工艺参数和环境参数等都会对纤维的形貌结构产生影响。因此,电纺过程本身是相当复杂的。今天,笔者为大家分析一下,温度是如何影响电纺过程和纳米纤维形貌的。
聚合物溶液的温度对静电纺丝过程的影响
聚合物溶液的温度不仅影响到溶液的黏度,而且影响到静电纺丝过程中溶剂的挥发。当聚合物温度升高以后,溶液的黏度能够大幅度降低,同时,溶液中分子链的缠结度几乎不受影响,因此,可以通过调整纺丝液的温度来调控电纺纤维的形貌。
德摩尔(Demir)等在静电纺聚氨酯/二甲基甲酰胺过程中发现,在室温下(A图),聚氨酯的最高可纺浓度为12.8%,且纤维分布不均匀;而在70°C下(B图),聚氨酯可在21.2%的浓度下纺丝,且纤维直径分布更均匀。


例如,明胶水溶液在室温下很难进行静电纺丝,其凝胶化温度(~ 37°C),但是,在40°C下通过静电纺丝可成功制备明胶纤维。此外,一些半结晶聚合物(如聚乙烯、聚丙烯)只有在高温下才能溶解在溶剂中。因此,研制高温静电纺丝装置具有迫切的意义。
北京永康乐业纺丝液加热装置可以对溶液进行保温,防止冷却形成凝胶态。对一些高沸点溶剂挥发性的溶液,有利于得到稳定的纳米纤维形貌。

纺丝液加热装置
功能特点
•溶液保温,防止冷却形成凝胶态
•提高溶液的流动性,降低粘度,易于纺丝
• 提高DMF、DMAc 等高沸点溶剂的挥发性,有利于得到稳定的产品形貌
• 加热的同时耐受高压电场,安全有保障
• 匹配精密注射器,经久耐用
环境温度对电纺过程及纳米纤维形貌的影响
升高静电纺丝的环境温度加快射流分子链的运动,提高溶液的电导率;其次,升高静电纺丝的环境温度降低了溶液的黏度和表面张力,使得一些在室温下不能静电纺丝的聚合物溶液,在升高环境温度后能进行静电纺丝。此外,静电纺丝的环境温度对纤维形貌有一定的影响,比如,魏取福教授团队研究了温度对静电纺丝PVDF纳米纤维结构、形貌和结晶度的影响。结果表明,PVDF纳米纤维的平均直径随着环境温度的升高而减小。

综上研究结果表明,温度对静电纺丝过程的影响是复杂的,稳定的温度条件对结果的重现性和一致性非常重要。因此,电纺丝设备在设计上需要满足能够提供稳定的温度环境。

永康乐业ET-2535X型号
这款设备可以从室温升温至70°C,参数可调,保持纺丝空间温度的稳定,确保实验结果的重现性和一致性。该机型还具备同轴、微球等高端产品制备功能。另外,ET-2535X型号静电纺丝机配备6种不同的接收器,可以制备管型支架、取向、网格等多种形貌结构的纳米纤维。同时,还匹配连续收集装置,可以在实验室条件下,制备卷材样品,实现中试前的样品确认。
此外,永康乐业其他箱体型号都可以调节温度,如果实验过程需要严格控制温湿度,可以了解一下ET-2535AC型号静电纺丝机。这款设备是手套箱机型,可以精准控制温湿度。

永康乐业ET-2535AC型号
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 Energy、ACS Nano、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A等等。因此,北京永康乐业静电纺丝机值得信赖!

来源:北京永康乐业 http://www.biofabrication.cn/