旋转电极式无尖端批量电纺实验研究
在纳米纤维制造技术中，静电纺丝技术由于具有系统简单、制备成本低等特点，得到了学术界和产业界的广泛关注。电纺纤维在过滤、高性能传感器、生物骨架、药物传输与缓释和微纳米器件等领域具有巨大的应用潜力和广阔的市场前景，实现纳米纤维的批量制造是其产业化应用的关键。由于针尖阵列式和多孔管喷头批量电纺技术存在液滴和易堵塞等问题，人们开始研究无尖端喷头批量电纺技术。论文对现有无尖端喷头批量电纺技术进行详细的对比分析，提出旋转表面电极式是最为简单高效的批量电纺技术。
设计加工一套旋转电极式无尖端批量电纺系统，用该系统进行实验研究，实验结果表明使用旋转的金属圆柱形滚筒作为喷头进行电纺，纳米纤维产量为传统电纺的260倍以上。重点研究高压电场下薄膜溶液表面射流的形成过程，探索滚筒直径、滚筒转速、电极间距、溶液厚度、溶液浓度等参数对纤维直径及均匀性的影响，优化批量电纺实验参数。
分析了影响电纺纤维表面珠粒结构的因素（溶液浓度/分子量、溶液内电荷密度、加载电压、放电情况），提出通过调整溶液分布方式增加溶液内电荷密度、降低电纺所需加载电压，达到减少电纺纤维的珠粒结构的目的。实验结果表明，通过将滚筒电极上溶液的涂敷方式由平整式调整为条形分布，能够大量减少电纺纤维表面的珠粒结构。利用Folw-3D软件进行仿真，验证溶液分布方式对电场及电荷密度的影响。
纳米纤维;静电纺丝;旋转电极;无尖端喷头;批量电纺
厦门大学
硕士
机械电子工程
孙道恒
2011
中文
TQ340.649;TB383
86
2012-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）