静电纺丝设备
静电纺丝---张讲解
浓度（粘度）↑
表面张力↑ 导电性↑ 过程控制参数 电压↑
纤维直径上升（粘度过低，得到的是微球；粘度过高，则得不到连续纤维）
纤维直径上升，生成串珠结构增加 纤维直径下降，但纤维直径分布变宽 纤维直径先下降，然后上升 纤维直径上升（但如果流速过大，生成串珠结构纤维） 纤维直径下降（接收距离过近，溶剂挥发不完全，纤维扁平或溶并） 纤维直径降低 在纤维表面形成多孔结构 加快溶剂挥发，可能形成多孔纤维，同时使纤维直径上升
并列式针头
4）多针头
在并列式针头装置的基础上， 进一步增大针头间的距离就发展为 多可针头体系，针头数量从2个到 十几个不等，也称为平行电纺。
多针头纺丝体系
接收装置 接收装置用于收集电纺纤维，常规接受装置主要包括平板、 滚筒、间隔收集装置、转盘、金属丝鼓、凝固浴等； 根据电纺丝过程中喷丝头及接收装置之间是否存在相对 运动，又可分为静态接收和动态接收两种接收方式。
环形电极辅助接收装置
静电纺的分类：
根据电纺时纺丝液体系是溶液状态还是熔融状态，可以分为溶液静电纺和熔融 静电纺。 溶液静电纺技术的未来蕴含着无限可能，但是也有一些自身难以克服的缺点： 1、电纺体系中只有10%左右为聚合物，纺丝效率低； 2、某些电纺体系需在强腐蚀性或高剧毒性溶剂中进行； 3、有机溶剂成本高、不易回收，易造成环境污染等。 以上缺点均限制了溶液纺丝的进一步工业化应用，一个可能的解决方法就是熔体 静电纺丝。 熔体静电纺丝具有溶液静电纺丝无法比拟的优点： 1、不需要有机溶剂，成本低、生产效率高； 2、适用于一些室温下没有合适溶剂的聚合物，如PP、PE等； 3、对熔体电纺建模，有助于更加深入了解电纺机理； 4、如能与现有的熔喷装置相结合，则有很强的工业化应用前景。 同时也存在一定的问题： 1、聚合物熔体粘度高、导电性差，需要较高的电场强度，易发生电场击穿的危险。 2、制备的纤维多在微米级别； 3、装置复杂，需附加高温加热装置，易和高压装置发生静电干扰。
静电纺丝机的原理
静电纺丝机是一种利用静电原理将高分子溶液或熔融高分子通过电场作用从喷嘴射出并纺丝成纤维的设备。
它的工作原理主要包括三个部分：溶液准备、溶液供给和纺丝过程。
溶液准备：首先，需要将高分子材料溶解在适当的溶剂中，形成称为溶液的液体。
通常情况下，溶剂能够与高分子相容，使高分子在其中能够均匀地分散。
然后，通过搅拌或加热等方法，使高分子完全溶解。
溶液供给：将制备好的溶液倒入静电纺丝机的喷嘴上方的供液装置中。
供液装置通常由一个细长的管道和喷嘴组成。
当溶液从供液装置中流出时，通过引力作用和流体力学原理，形成一股细长的溶液流。
纺丝过程：在传统的喷嘴式静电纺丝机中，溶液在从喷嘴射出过程中经历了两个主要的电场作用：射出电场和收集电场。
射出电场：当溶液从喷嘴中流出时，通过高压电源加高压电极和接地电极产生强电场。
这个电场可以使溶液中的离子和分子受到电场力，产生高速流动，并在流动过程中发生伸展和拉伸。
这样，溶液中的高分子就会被拉成极细的纤维。
收集电场：静电纺丝机通常在喷嘴射出口附近设置一个收集板，收集板与另一个极性相反的电极相连。
这个电极产生的电场可以吸引喷出的纤维，让纤维在空气中形成纤维网络。
纤维在收集板上形成一个纤维膜，经过自然或辅助措施（如风力或机械收集）在纠缠或固化后而得到固体纤维。
静电纺丝机利用射出电场和收集电场的相互作用，将高分子溶液喷射成纤维，并收集固化形成纤维膜或纤维网。
这些纤维可以根据设备调整纤维直径和纤维的排列方式，从而制备出不同直径和形态的纤维。
静电纺丝机的应用非常广泛。
由于它可以制备出具有高比表面积、高孔隙度、优异吸附性能和柔软性的纳米纤维材料，静电纺丝技术在过滤、织物、医疗、电池、传感器等领域有着重要的应用。
例如，静电纺丝可用于制备口罩、绷带、血管支架、传感器薄膜、纳米复合材料等产品。
总的来说，静电纺丝机的工作原理是通过利用电场作用将高分子溶液喷射成纤维，并通过另一个电场将纤维收集并固化成纤维膜或纤维网。
多功能静电纺丝机用途
多功能静电纺丝机用途多功能静电纺丝机是一种运用静电纺纱技术将聚合物溶液喷射成纤维的设备。
它具有高效、快速、节能等特点，被广泛应用于纺织、医疗、能源、环境、建筑、材料等领域。
以下为多功能静电纺丝机的用途进行详细介绍。
1. 纺织行业：在纺织行业中，多功能静电纺丝机可用于生产各种纺织品，如纺织衣物、面料、织物等。
相比传统的纺纱技术，静电纺丝具有纤维均匀、纤维直径可控、生产速度快等优点，使得纺织品的质量和效率得到显著提高。
2. 医疗领域：在医疗领域中，多功能静电纺丝机可用于制备医用纺织材料，如医用纱线、纺织补片、纺织敷料等。
静电纺丝技术可以制备出直径在纳米到微米尺度的纤维，并具有高比表面积和良好的透气性，可以用于细菌过滤、药物缓释、伤口覆盖等医疗应用。
3. 能源领域：在能源领域中，多功能静电纺丝机可用于制备电纺纤维。
通过添加导电纤维或纳米材料，制备的电纺纤维可以具有导电性，用于制作超级电容器、锂离子电池等电子器件，提高能源存储和释放效率。
4. 环境领域：在环境领域中，多功能静电纺丝机可用于制备过滤材料。
静电纺丝技术可以制备出高效的纳米纤维滤材，具有高效过滤、低阻力、高捕集效率等特点，可应用于空气净化、水处理、颗粒捕集等环境污染控制和治理。
5. 建筑领域：在建筑领域中，多功能静电纺丝机可用于制备建筑材料。
通过控制纤维形态和结构，制备的静电纺纤维可以用于增加混凝土强度、改善隔热性能、增加抗裂性能等。
此外，静电纺丝技术还可以用于制备建筑装饰材料、室内遮光、隔音材料等。
6. 材料领域：在材料领域中，多功能静电纺丝机可用于制备纳米纤维材料。
纳米纤维材料具有高比表面积、高孔隙度、优异的力学性能和化学性能，可应用于电子器件、传感器、催化剂、吸附剂等领域。
总结起来，多功能静电纺丝机的应用领域非常广泛，涵盖了纺织、医疗、能源、环境、建筑、材料等多个领域。
静电纺丝技术具有高效、快速、节能等优点，有望在各个领域中取得更广泛的应用和进展。
静电纺丝设备中的射流具有的不稳定性因素
静电纺丝设备中的射流具有的不稳定性因素有哪些？
不稳定性是一种所谓的传递现象，即导致活动不稳定性的每一种形式可能起源于某一扰动或涨落，它会随时间以不同速率而扩展。
静电纺丝中有3种不稳定性，第一种是黏性不稳定性，首要是毛细力与黏性力的效果引起的。
别的两种不稳定性是电的实质引起的其一为轴对称的曲张不稳定性，即因表而电荷密度在切向电场中遭到的力而引起，这种力与粘度和谐效果引起丝的轴对称形变和活动;其二为非轴对称的曲折不稳定性，即流体的偶极和电荷发作涨落，在电场中轴的法向上受力发生曲折。
静电纺射流可能表现出某一种或多种不同的不稳定性形式，取决于射流速度、半径和外表电荷密度等基本参数。
近年来静电纺丝理论研究首要选用最简化的线性近似剖析，而研究这些稳定性关于深入研究静电纺丝进程具有重要意义。
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静电纺丝操作规则及注意事项
静电纺丝设备操作规则及注意事项一、开机检查，清理纺丝机1．高压电源的旋钮是否归零，如果没有归零，应马上旋转归零。
2．纺丝机舱内保持清洁，纺丝区内没有纺丝残留物、杂物，纺丝滚筒上没有纺丝残留物，喷头支架内没有纺丝残留液。
二、准备工作1.粘贴基布（常用锡箔纸）。
2.将准备好的电纺溶液抽取到注射器（抽取过程中尽量避免产生气泡），加上平头注射针头，放到喷头支架上。
3.固定注射器，把高压电源夹子夹在针头中间位置。
4.调节进样推进器与注射器活塞接触，固定进样推进器，轻旋推进器上的螺丝，让溶液可以出来，再稍微回旋。
5.关闭舱门。
三、开机1.将Power红色按钮按下打开，变为红色。
2.打开exhaust fan。
（根据需要调节数值，一般调至80 左右）。
3.按下Syringe pump的start键（变黄），调节syringe pump speed 到目标进样速度，观察针头上溶液是否可以正常推出。
若正常，快速将syringe pump speed 逆时针旋到0，按下start键（变白）。
打开舱门，用纸擦掉针头上的溶液。
关闭舱门，同时按下syringe pump的start键和high voltage power 键，同时调节syringe pump speed 和high voltage到目标数值。
4.根据需要开启target speed和transfer speed的start键，调节旋钮至目标数值。
四、关闭机器1.纺丝结束后，将除排风扇外的所有旋钮归零，关掉所有运行按钮（运行为黄色，停止为白色）。
2.打开舱门，取下基布。
3.取下注射器，清理纺丝舱体。
4.关闭排风扇，关闭电源。
五、紧急情况处理及注意事项1．整个纺丝过程中打开舱门之前必须把高压电源关闭。
2.纺丝过程中发现火花、电弧或者听到“吱吱”的声响：1）立刻按下红色按钮，停止机器运转。
2）将高压发生器的旋钮归零，关闭高压发生器的按钮。
3.纺丝之前检查高压线是否有电线裸露。
静电纺丝设备使用方法
静电纺丝设备使用方法静电纺丝设备是一种常用于制备纳米纤维材料的技术装置。
它利用静电场作用在高分子溶液上，使溶液中的高分子聚合物通过电荷的相互作用形成纤维状的结构。
以下是静电纺丝设备的使用方法。
首先，准备好所需的材料和设备。
这些包括高分子溶液，静电纺丝设备，电源，高电压产生器，收集器等。
高分子溶液可根据需要选择不同的溶剂，如聚合物溶液、聚合物混合物或纳米颗粒分散液等材料。
第二步，将高分子溶液倒入静电纺丝设备的溶液容器中。
确保溶液样品的浓度和使用温度符合实验要求。
通常，溶液的浓度越高，纤维的直径越粗。
一般来说，高分子溶液的浓度范围为1-30 wt%。
第三步，将装满高分子溶液的溶液容器放置在静电纺丝设备上。
注意保持设备的稳定性和平衡性，防止设备运行中的倒塌和滑动。
第四步，连接电源和高电压产生器。
将设备的电源插头插入电源插座，然后将高电压产生器的电源线与设备连接。
第五步，调节电压和距离。
根据所使用的高分子溶液和所需纤维的直径，调整高电压产生器的输出电压。
一般来说，较高的电压将产生较细的纤维，而较低的电压将产生较粗的纤维。
此外，还应根据所需纤维的长度和密度，调整设备的距离。
通常情况下，较大的距离将产生较长的纤维，而较小的距离将产生较疏松的纤维。
第六步，在设备的收集器上放置收集器。
收集器可以是平板状或圆筒状，具体选择根据实验需求确定。
确保收集器与静电纺丝设备之间的距离适当，以确保纤维能够顺利地覆盖到收集器上。
第七步，启动静电纺丝设备。
当设备联通电源和高电压产生器时，静电纺丝设备将产生静电场。
高分子溶液中的高分子聚合物受到电荷的作用，在电场的作用下，逐渐形成纤维。
纤维从设备的出口喷出，并覆盖到收集器上形成薄膜或网状结构。
第八步，等待纤维形成。
根据高分子溶液的性质和设备的设置，纤维的形成时间可能会有所不同。
通常情况下，大约数分钟至数小时之间，纤维的形成会逐渐完成。
最后一步，关闭设备并取下收集器。
当纤维形成完全后，关闭设备的电源并断开与高电压产生器的连接。
静电纺丝机的原理
静电纺丝机的原理静电纺丝机是一种利用静电原理将聚合物液体纺丝成纤维的设备。
它通过将聚合物液体喷射到高电压电场中，利用静电力将液体拉伸成纤维并使其固化。
静电纺丝机的原理可以简单概括如下：1. 聚合物液体准备：首先，需要将聚合物溶解在溶剂中，形成聚合物溶液。
溶剂可以是有机溶剂，如乙酸乙酯、氯仿等，也可以是水相溶剂。
2. 喷液系统：聚合物溶液通过喷嘴被喷射成液滴，喷嘴通常采用细孔结构，可以将液滴均匀地喷射到电场区域。
3. 高电压电场：在喷液设备的周围设置高电压电极，形成高电场区域。
电极通常由金属材料制成，可以是平板状或环状。
4. 静电纺丝：在高电压电场下，聚合物溶液喷射出的液滴受到电场的作用，被电场力拉伸成纤维状。
静电力是由电场中的电势差引起的，它将聚合物溶液分子之间的键拉伸并形成纤维。
5. 固化：拉伸成纤维的聚合物液滴在拉伸过程中会逐渐失去溶剂，并固化成纤维。
固化可以通过溶剂的挥发、热固化等方式实现。
静电纺丝机原理中的关键是高电压电场的建立和静电力的产生。
高电压电场可以通过外部电源提供的电压和电极的设计来实现，而静电力则是由电场中的电势差产生的。
高电场会使溶于聚合物溶液中的溶剂快速蒸发，使纤维形成。
静电纺丝机具有一些特点和优势：1. 工艺简单：相比传统的纺丝方法，静电纺丝机的操作比较简单，不需要使用复杂的纺纱设备，提高了纤维的制备效率。
2. 纤维细度可调节：通过调整电场强度、聚合物溶液浓度、喷液流速等因素，可以控制纤维的直径和长度，适应不同应用需求。
3. 制备范围广：静电纺丝机适用于许多材料，如聚合物、生物材料等，可以制备出纳米级至微米级的纤维。
4. 纤维性能优异：静电纺丝机制备的纤维具有较高的比表面积和较好的力学性能，适用于滤料、织物、医用材料等领域。
总之，静电纺丝机利用高电场电极和静电力原理，将聚合物液体纺丝成纤维。
它具有工艺简单、纤维性能优异的优点，适用于多种材料的纤维制备。
通过调节工艺参数，可以控制纤维的直径和长度，满足不同应用领域的需求。
新能源静电纺丝机操作规程
新能源静电纺丝机操作规程1. 引言静电纺丝技术是一种新能源材料制备技术，它通过电荷间的相互作用来制备纳米级纤维材料。
新能源静电纺丝机是一种用于纳米纤维材料制备的专用设备。
为了确保操作安全、提高生产效率和产品质量，制定了本操作规程。
本规程适用于使用新能源静电纺丝机的操作人员。
2. 术语定义•新能源静电纺丝机：用于制备纳米纤维材料的专用设备。
•电场强度：在空间中某一点单位正电荷所受的电力。
•高压电源：产生高电压供给新能源静电纺丝机。
•收集器：用于收集纺丝出的纳米纤维材料的部件。
•操作人员：使用新能源静电纺丝机的人员。
3. 安全操作规程3.1 操作前准备•检查设备是否正常，保证机器的电气和机械部分无损坏。
•切断电源并确保电源开关处于关闭状态。
•穿戴好个人防护装备，如防护眼镜、手套、工作服等。
•检查电源线路，确保接地良好。
3.2 操作过程•打开电源开关，启动高压电源。
•调整电场强度，通常根据纺丝物料的类型和直径进行调整。
•将纺丝物料放置在静电纺丝机的供纺筒中。
•打开纺丝机，纺丝开始。
•监控纺丝过程中的电场强度和纺丝速度，确保在安全范围内。
•定期检查收集器的纳米纤维材料，保持收集器通畅。
•纺丝结束后，关闭纺丝机。
•切断电源，关闭高压电源。
•清理纺丝机的残留物料，保持机器的清洁。
3.3 安全注意事项•操作人员必须经过相关培训，熟悉新能源静电纺丝机的操作方式和注意事项。
•操作人员应定期检查设备的电气和机械部分，确保设备正常运行。
•不得将手或其他物体靠近带电部件，以免发生电击事故。
•禁止在操作过程中长时间触摸纳米纤维材料，以免对皮肤造成刺激。
4. 维护与保养•每次使用后，清洁纺丝机的供纺筒和收集器，防止纺丝物料堵塞。
•定期清理纺丝机的除尘器和过滤器，保持设备正常通风。
•检查电源线路的接地情况，确保良好接地。
•定期检查电源线路和开关，及时修复或更换损坏的部件。
•定期对静电纺丝机进行维修保养，保持设备的正常运行。
5. 应急处理•在发生电气故障时，立即切断电源，并寻求专业维修人员的帮助。