Einführung in die Elektrospinntechnologie
Dec 09, 2021Als wichtige Stütze für die wirtschaftliche Entwicklung meines Landes sind die Auswirkungen der industriellen Entwicklung auf die Wirtschaft unverzichtbar. Das daraus resultierende Umweltverschmutzungsproblem ist jedoch auch sehr ernst. Die Entwicklung der Industriewirtschaft meines Landes ist die wichtigste Triebfeder für die rasche Entwicklung der Volkswirtschaft, und die dadurch verursachte Umweltverschmutzung ist auch ein wesentlicher Teil der Umweltverschmutzung meines Landes. Seine Emissionsquellen konzentrieren sich hauptsächlich auf mehrere große Bereiche wie Kohlekraftwerke, Zementöfen und die Eisen- und Stahlmetallurgie. Das von diesen Industrien emittierte Industrierauchgas enthält nicht nur eine große Menge schädlicher Gase und wird von Rauch und hoher Temperatur begleitet, sondern auch mit einer großen Menge an Feinstaub. Und Viren und Bakterien. Diese Schwebstoffe gelangen zusammen mit der menschlichen Atmung in den Körper und verursachen körperliche Schäden.
Für die Filtration von industriellem Rauchgas wird eine Sackentstaubungstechnologie verwendet, deren Filtrationseffizienz 99% erreichen kann. Wenn es jedoch die Filtrationseffizienz weiter verbessern soll, stößt es auf einen Engpass und erfüllt nicht die strengen Anforderungen an industrielle Rauchgasemissionen.
Darauf aufbauend verwenden viele Universitäten, Unternehmen und wissenschaftliche Forschungsinstitute derzeit die Elektrospinntechnologie zur Herstellung von Nanofasermembranen und verwenden eine ausgereifte Beschichtungstechnologie, um die Nanofasermembranen auf dem Substratfiltermaterial zu befestigen, um konventionelle Partikel zu filtern + Das Doppeleffekt-Filtermaterial, das elektrostatisch adsorbiert feine Partikel verbessern die Filterleistung; das prinzip der elektrostatischen spinntechnologie ist wie folgt:
Zwischen der Spinndüse der Flüssigkeitszufuhrvorrichtung und der geerdeten Aufnahmevorrichtung wird ein elektrostatisches Hochspannungsfeld gebildet. Dieses elektrische Hochspannungsfeld wird eine augenblickliche elektrostatische Differenz zwischen der Spinndüse und der Aufnahmevorrichtung bilden, was bewirkt, dass die Hochpolymerlösung an der Spinndüse schmilzt oder schmilzt. Der Körper wird aufgeladen und überwindet seine eigene viskoelastische Kraft und Oberflächenspannung, um an der Spinndüse geladene halbkugelförmige Tröpfchen zu bilden. Bei steigender Spannung dehnen sich die halbkugelförmigen Tröpfchen nicht mit einem bestimmten Winkel zu einem Kegel aus. Dies ist der derzeit anerkannte Taylor-Kegel. , Sein Winkel beträgt 49,5°. Wenn die elektrostatische Feldkraft ausreichend erhöht wird, um die Oberflächenspannung der geladenen Tröpfchen zu überwinden, wird der Wirbelkörper weiter gestreckt, um einen kontinuierlichen Strahl zu bilden. Beim Elektrospinnverfahren haben die Tröpfchen meist eine gewisse statische Spannung und befinden sich in einem elektrischen Feld. Wenn der Durchmesser des Strahls weiter abnimmt, treten daher gleichzeitig Spiralen, Schleudern und Spalten auf, um schließlich Nano- oder Submikronfasern zu bilden. Mit der Verflüchtigung des Lösungsmittels und der Verfestigung des gelösten Stoffes oder der Schmelze wird dieser schließlich auf die Aufnahmevorrichtung fallen, um Fasern zu bilden.
Die hergestellte Nanofaser hat die Vorteile eines geringen Widerstands, einer hohen Filtrationseffizienz, einer kleinen Porengröße, einer hohen Porosität usw. und hat eine gute Filtrationswirkung. Gleichzeitig bestehen aber auch die zu lösenden Probleme: ① die Verbundechtheit der Fasermembran und des Basisnadelfilzes; ② die mechanischen Eigenschaften der Fasermembran; ③ das beste Spinnverfahren der Fasermembran und die Stabilität im Produktionsprozess.
Seit den 1990er Jahren hat sich die Elektrospinntechnologie mit der Entwicklung und breiten Anwendung von Nanomaterialien wieder zu einem weltweiten Forschungs- und Entwicklungs-Hotspot mit rasanter Entwicklungsdynamik entwickelt. Bei der Konstruktion grundlegender Theorien der Faserformung, Optimierung von Prozessparametern, Entwicklung neuer Geräte, Erweiterung der Materialquellen, Industrialisierung und Anwendungsfeldentwicklung ist noch umfassender und tiefgehender Forschungsbedarf.