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湿度究竟对电纺过程和产品形貌、性能有多重要?

公司新闻    2022-06-08 15:21

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              静电纺纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高等优点被广泛应用,如药物输送系统、过滤、雾收集、组织工程、智能纺织品、柔性电子产品等。在静电纺丝实验过程中,湿度是一个重要参数,影响纤维的很多性能,如形态、机械性能、润湿性能、相组成、链构象和表面电位等。重要的是,湿度对制备聚合物纤维的高重现性也非常重要从图1中我们可以看到,以“relative humidity+electrospinning”为关键词搜索,从2000年到2020年,有16941篇论文,且逐年增加,表明静电纺丝过程中控制湿度的重要性日益增加。

图1 以“electrospinning”为关键词的静电纺丝出版物和专利数量。红色图表示以“relative humidity+electrospinning”为关键词搜索的结果。

 

湿度对静电纺丝纤维形貌结构

 

RH会影响静电纺丝纤维的表面形貌、内部孔隙度和力学性能等。RH与应用的溶剂一起决定了纤维的几何形状,在平衡这两个参数的同时,可有效控制纤维直径、表面形貌和孔隙率。相对湿度低导致PS纤维光滑、无缺陷,而相对湿度逐渐增加导致多孔结构越来越多。纤维直径和表面形态都影响一些关键性能,如抗拉强度和润湿行为。这些特性对细胞粘附、分化和增殖、过滤效率、药物传递系统或雾收集能力有着巨大的影响。

图2 RH对THF静电纺丝PS纤维形态的影响。

 

湿度对静电纺丝纤维力学性能的影响

 

电纺纤维可以作为复合材料的增强相,提高其力学性能。RH影响韧性、刚度、断裂应变和其他拉伸性能。调控RH会导致网络的机械稳定性上升或急剧下降。此外,RH还会影响网络中的纤维-纤维键合,从而改变膜的机械性。

 

图3  0 - 40% RH下静电纺聚丙烯腈纳米纤维的应力-应变曲线。

 

相对湿度对静电纺丝过程的影响是复杂的,稳定的相对湿度条件对结果的重现性至关重要。因此,电纺丝设备在设计上需要满足能够提供稳定的湿度环境。

 

这就需要静电纺丝设备在硬件配置上尤其增强对内部纺丝环境的控制。比如,火狐官网登录入口的ET-2535AC静电纺丝机。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。采用进口压缩机,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。

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火狐官网登录入口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。

 

火狐官网登录入口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。火狐官网登录入口设备性价比高,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,北京火狐官网登录入口静电纺丝机值得信赖!