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静电纺丝

技术优势    2022-10-08 09:37

静电纺丝是一种依靠电场力聚合物溶液或熔体形成纤维的新技术。其产品在宏观上既可以是纤维无序堆叠而形成的膜,也可以是具有取向结构的纤维束或加捻线材,在微观上保持了纳米到微米级纤维的形态,具有比表面积高、孔隙率大的特点,因而在增强复合材料、过滤系统、光学和电学器件及生物医药等方面都显示出巨大的应用潜力。尤其是在生物医用材料领域,静电纺丝制备的产品体现出很好的生物相容性和结构相容性,已经在组织工程支架、药物释放、表面敷料、保护隔离等方向上得到了应用。

永康乐业公司经过十余年的技术积累,在静电纺丝技术上的优势在于:

通过对材料的设计合成和制备参数的调控,满足各类功能材料对电纺丝产品在结构、形貌、组分功能上的要求。

 

 

(一) 电纺纤维结构功能化

 

电纺纤维的直径一般为几百纳米,比表面积大,而且均一性高。接收得到的产品在微观结构上既可以是纤维的取向排列,也可以是按照一定规律编织成的网状结构。纤维的密集程度和直径的大小决定了无纺布中孔的大小和孔隙率的高低。电纺纤维的这些结构特点使得材料不仅具有一定的力学性能,而且具有很好的生物仿生性。

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(二) 电纺纤维形貌功能化

电纺丝法制备的材料的宏观形状主要取决于接收装置的形状。因此,可以方便的改变接收装置来得到各种复杂形状的电纺丝材料。例如,使用柱型旋转接收器,我们可以直接得到血管组织工程需要的不同直径管状支架材料;利用平板接收器,可以得到电极材料、电池隔膜或者过滤材料。

 

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(三) 电纺纤维组分功能化

电纺丝是依靠电场力的作用完成的,过程简单,条件温和。永康乐业的技术制备组分功能化的电纺丝纤维一般由以下三种方法

1). 将药物、生长因子、活性蛋白、催化剂、抗菌剂甚至是石墨烯、碳纳米管、微球等加入纺丝液中实现多组份的混合纺丝。在传统的溶液纺丝基础上,我们还创造性的将电纺丝拓展到乳液上来,更好的兼容了乳液聚合、乳液制备微球和乳液药物等功能性材料体系。

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2). 将静电纺丝得到的产物与层层自组装、表面等离子体改性、接枝合成等方式,在纤维或膜的表面得到功能化复合层。

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3). 将静电纺丝与公司的静电喷雾、3D打印、冷冻干燥等材料制备技术结合,利用各自的特点制备具有多相、多组份、多结构的功能材料。

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(四) 纺丝过程的优化调配

 

作为一种聚合物的加工成型方法,电纺丝过程中诸如:电场强度,纺丝液浓度,接收装置的形状和位置,溶剂的选择等参数直接影响了制备的材料的结构与性能。为了成功制备出目标产品,公司在电纺丝技术中将材料、配方、工艺和设备各个环节的技术打通,实现对纺丝过程的优化调控。比如,公司推出电纺丝专用料,通过对目标高分子材料种类中不同牌号的筛选,在性能达标基础上,使制备过程标准化,产品性能更加可控;公司推出的电纺丝系列化的设备,优化了用户的操作体验,提高了制备中的环境、操作等干扰因素,提高了纺丝过程的稳定性和实验的重复稳定性。