贝塔注射泵在高压静电纺丝的应用_解决方案_行业资讯

贝塔注射泵在高压静电纺丝的应用简介:

静电纺丝即在高压静电下用聚合物溶液进行纺丝的过程。静电纺丝可以制备直径在几十到几百纳米的纤维，产品具有较高的孔隙率和较大的比表面积，成分多样化，直径分布均匀，在生物医学、环境工程以及纺织等领域具有很高的应用价值。常见的静电纺丝纳米纤维在过滤以及个体防护方面可以用于水处理、防护服、口罩等；在传感器领域可以用作电阻传感器、光学传感器等；在化工领域可以用于催化剂等；在生物医学领域可以用于伤口敷料、组织工程支架、药物载体等。

高压静电纺丝技术：

静电纺丝是通过对聚合物溶液施加外加电场，在高压静电下(几千伏至几十万伏高压)，制备聚合物纤维的纺丝技术。用静电纺丝法制得的纤维比传统的纺丝法制得的纤维细的多，直径一般在几十纳米至几微米之间，最小直径可以达到1nm。

静电纺丝

在静电纺丝过程中，一般将纺丝针头接高压电正极，与针头保持一定距离的接收板或接收器接负极。在表面张力作用下聚合物溶液在针头处呈球状液滴，随着电压增大，液滴表面电荷密度增大，当静电力大于表面张力，喷丝口表面的液滴被拉长，当达到临界电压时，液体就会从球状变为锥状，即泰勒锥。随着电压继续增大，当静电力大于平衡临界值后，液体克服喷头液滴外表面张力，向接收器运动，运动过程中进行加速，多次拉伸分裂，最后在接收器上形成纳米纤维。

静电纺丝装置示意图:

静电纺丝的装置主要由注射泵、注射器、高压电源以及接收装置组成。其中，高压电源的正极与负极分别与注射器针头和接收装置相连，而接收装置的形式也是多样化的，可以是静止的平面、高速转动的滚筒、圆盘，或特殊形状的支架模具等。纺丝的参数设置、环境条件等对纺丝的效果影响至关重要。

典型静电纺丝装置图—平行式

静电纺丝影响因素:

影响静电纺丝的因素和工艺参数有很多，可以归为2类：①体系因素，包括聚合物的分子质量、分子质量分布和溶剂性质如（粘度、电导率、介电常数和表面张力）等；②电纺工艺参数，包括施加的电场强度、溶液浓度、溶液流动速率、喷丝口的尺寸、喷丝口与接收器的距离和环境条件（温度、湿度、空气流动速率）等。其中溶剂的选择、注射速度的稳定、溶液浓度、施加的电场强度与喷丝口与接收器的距离是影响纺丝的主要因素。

客户应用:

客户国内某高校生物工程实验室

应用用高压静电纺丝技术制备纳米纤维材料的人造器官模组

客户采用贝塔RSP01-B注射泵在20kV高压下，以1mL/h的流速均匀推注聚合物溶液至接收器，纺制出直径为十几纳米的纳米纤维，构建人造器官模组，用于器官的修复研究。

客户需求:

注射泵可进行微量液体的注射，流量要求为1mL/h，流量可调节。

注射过程注射速度稳定、连续。

注射泵可在高压静电场稳定可靠运行。

客户价值:

贝塔实验室注射泵RSP01-B提供高精度的微量注射，通过装配10uL至200mL注射器，可实现流量范围0.000157uL/min-1180.462mL/min (具体流量与所采用注射器内径相关)。流量可调节并具有流量校准功能，提高流量精度，使流量与所加电压以及纺丝接受装置的动作相相匹配，有助于形成稳定泰勒堆，减小纤维直径。

贝塔实验室注射泵RSP01-B采用先进的步进电机微步控制技术，进一步降低电机的步距角，消除流体的脉动，实现流体的平稳、均匀、连续注射，有利于纺制出形态均匀的纤维，减少珠节物等对纤维性能的影响。

贝塔实验室注射泵RSP01-B具有强大的电磁兼容性能，可在30kV甚至更高的高压静电场稳定可靠运行，有助于加快纺丝速度，减小纤维直径。