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根據(jù)用途的不同,靜電紡絲所用材料也有所不同,比如在空氣或者水過濾方面,常用的材料有PVDF、PAN、PA、PES、PU、PLA、PS等。如PLA因其原料為可再生植物資源,而非傳統(tǒng)塑料取自石油,所以能實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保,被產(chǎn)業(yè)界一致認定為最具發(fā)展前途的新型“生態(tài)材料”;在生物醫(yī)用方面,常用的材料有PEO、PCL、PLGA、PLA、膠原蛋白、絲素蛋白、透明質(zhì)酸、殼聚糖、甲殼素等;在電池隔膜方面,常用的材料有PI、PEI、PVDF、PMIA等;在防水透濕方面,常用的材料有PU、PVDF等;在吸附分離方面,常用的材料有CA、PAN、殼聚糖等。
靜電紡絲受很多因素的影響,有時候即使參照說明進行紡絲,也會實驗失敗。下面挑選幾個實驗中常見的問題,供讀者思考。
(1) 紡絲液保存過程中,發(fā)生凝膠是因為什么?
答:因為一部分溶液,對保存溫度有一定要求,當紡絲液在低于一定溫度后,黏度會逐漸提高,針尖易出現(xiàn)凝膠條,并不斷生長加長至甩動脫落。同時氣源濕度不能太高,避免溶液粘度變化或者在針尖接觸潮濕氣體導致無法正常持續(xù)紡絲的問題。建議現(xiàn)配現(xiàn)用或者密封保存2天內(nèi)使用。
(2) 纖維直徑分布大,且纖維直徑粗是因為什么?
答:一般是紡絲液的濃度太高,建議繼續(xù)降低溶液濃度。另外,有的溶液分子量太高,溶液中分子纏結(jié)過高,黏度提升,牽伸力不足,也會導致纖維直徑變粗。
(3) 溶液有大量塊狀物是因為什么?
答:一般是由于配制過程中,攪拌槳或磁力攪拌子未能及時將團聚的粉體打散導致。因此,在材料粉體添加時,在溶劑攪拌的同時逐步添加材料粉體,可避免材料粉體團聚問題。
(4) 紡絲液表面有一層水是因為什么?
答:一般由于溶液長期靜置后,水分易從混合體系中析出。因此,避免溶液長期靜置不用,同時使用前重新攪拌均勻即可。
(5) 膜面有明顯液點或者液痕是因為什么?
答:液點成因一般是紡絲液濃度過低,導致射流呈噴霧狀。液痕成因一般是由于紡絲液中溶液濃度過高,導致溶液粘度的提升,在當前揮發(fā)環(huán)境及牽伸力下,射流無法完成劈裂并完全固化成纖維。
(6) 掃描電鏡下,纖維上串珠較多是因為什么?
答:一般是紡絲液的濃度太低,導致紡絲液粘度不夠,建議繼續(xù)提高溶液濃度。通常情況下,隨著紡絲液濃度的升高,紡出來的產(chǎn)物會從微納米顆粒、串珠纖維、均勻纖維到粗纖維,這一過程轉(zhuǎn)變;另外部分溶液分子量太小,部分溶液中分子纏結(jié)不足,也會導致纖維產(chǎn)生串珠,不建議使用分子量太低于的紡絲材料。
(7) 紡絲過程中,針尖掛絲、飄絲是因為什么?
答:一般是紡絲環(huán)境濕度過高,紡絲射流在空氣中吸濕提前固化并且纖維上電荷中和,導致纖維帶電量下降,導致纖維拉伸性能減弱,所受電場力減弱,不足以吸附到接收極??梢試L試除濕機除濕或者加熱除濕解決。
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標題:電紡知識“高考”,一起來做這7道實驗題,您越早知道越好!
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