静电纺丝的制备与发展课件.ppt
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1、静电纺丝的制备与发展静电纺丝的制备与发展汇报人:李冲汇报人:李冲指导教师:吕凤柱指导教师:吕凤柱 副教授副教授汇汇 报报 提提 纲纲 静电纺丝的现状静电纺丝的现状2静电纺丝的应用静电纺丝的应用3 静电纺丝的发展方向静电纺丝的发展方向41 1静电纺丝的原理静电纺丝的原理静电纺丝的原理静电纺丝的原理静电纺丝简介静电纺丝简介 静电纺丝静电纺丝就是高分子流体静电雾静电雾化的特殊形式,此时雾时雾化分裂出的物质质不是微小液滴,而是聚合物微小射流,可以运运行相当长当长的距离,最终终固化成纤维纤维。静电纺丝的原理静电纺丝的原理 静电纺丝静电纺丝是一种种特殊的纤维纤维制造工艺艺,聚合物溶液或熔体在强电场电场中进
2、进行喷喷射纺丝纺丝。在电场电场作用下,针头处针头处的液滴会会由球形变为圆锥变为圆锥形(即“泰勒锥锥”),并从圆锥并从圆锥尖端延展得到纤维细丝纤维细丝。这种这种方式可以生产出纳纳米级级直径径的聚合物细丝细丝。图1-1 静电纺丝原理图静电纺丝的现状静电纺丝的现状通过静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近十几年来世界材料科学技术领域的最重要的学术与技术活动之一。静电纺丝并以其制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、工艺可控等优点,已成为有效制备纳米纤维材料的主要途径之一。静电纺丝技术已经制备了种类丰富的纳米纤维,包括有机、有机/无机复合和无机纳米纤维。然而,利用静电纺丝技术制备纳米纤维还面临一些需要
3、解决的问题。首先,在制备有机纳米纤维方面,用于静电纺丝的天然高分子品种还十分有限,对所得产品结构和性能的研究不够完善,最终产品的应用大都只处于实验阶段,尤其是这些产品的产业化生产还存在较大的问题。其次,静电纺有机/无机复合纳米纤维的性能不仅与纳米粒子的结构有关,还与纳米粒子的聚集方式和协同性能、聚合物基体的结构性能、粒子与基体的界面结构性能及加工复合工艺等有关。如何制备出适合需要的、高性能、多功能的复合纳米纤维是研究的关键。此外,静电纺无机纳米纤维的研究基本处于起始阶段,无机纳米纤维在高温过滤、高效催化、生物组织工程、光电器件、航天器材等多个领域具有潜在的用途,但是,静电纺无机纳米纤维较大的脆
4、性限制了其应用性能和范围,因此,开发具有柔韧性、连续性的无机纤维是一个重要的课题。静电纺丝的应用静电纺丝的应用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。 在生物医学领域,纳米纤维的直径小于细胞,可以模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能;人的大多数组织、器官在形式和结构上与纳米纤维类似,这为纳米纤维用于组织和器官的修复提供了可能;一些电纺原料具有很好的生物相容性及可降解性,可作为载体进入人体,并容易被吸收;加之静电纺纳米纤维还有大的比表面积、孔隙率等优良特性,因此,其在生物医学领
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