静电纺丝机项目需求书
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实验室用静电纺丝设备参数附件:小型纺丝机技术参数1.高压电源输入电压220V, 输出电压:0-50KV连续可调,输出电流1mA,输出电压及电流LED四位数字显示,具有输出过压和短路保护,安全互锁功能,拉弧放电保护功能。
性能稳定,纹波可达0.05%,十圈电位器电压和电流可调且有接口可实现远程控制。
2.微量注射泵2.1.微量注射泵型号参数:(双通道)适用注射器范围:10ul~140ml额定功率:115V~,0.25A;220V~,0.15A驱动装置:微处理器控制16细分步进电机,驱动与同步带连接的杠每微步推进距离:0.165um每微步注射液量:0.0919ul (60ml BD 注射器)最大步速:867steps/sec最小步速:1steps/30sec线速度范围:5um/min~13cm/min流量范围: 2.779ul/min~72.24ml/min(60ml注射器)2.2.喷丝头:直径为0.6-1.6mm多种医用金属针头。
可以上下调节喷头到接收装置的距离。
2.3. 溶液输送管:3mm四氟管3M.3.接收装置3.1.纤维接收装置(滚筒及变频电机)电机转速在10-1200转/分可调。
设备中的滚筒,轴心,材料为碳钢做镀锌处理。
变频电机用导线连接输送机的转速可设定。
3.2.滚筒:(做膜材)Φ50*300*Φ20*450(滚筒直径,滚筒长度;滚轴直径,滚轴长度)。
3.3.具有可视温控设备(0-100摄氏度)和湿度控制设备(0-80%)。
3.4.电纺丝机.箱体为不锈钢材质内含保温材料及绝缘板。
3.5. 具有自动加热和减热功能。
熔体微分静电纺丝制备微纳米纤维产业化项目建议书建议单位:北京化工大学研究单位:英蓝实验室负责人:杨卫民联系方式:yangwm@一.课题背景1.军事防护材料需求纳米技术作为21世纪一项关键技术,虽然目前应用研究尚不成熟,但由于其具有明显的军事潜力,因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。
其中纳米纤维由于其高比表面积、高孔隙率、反常的物化性能而受到广泛关注,被开发成军事防护服、防毒面具、防弹衣、高性能储氢材料等。
自然界中以蜘蛛网为例,对于普通人而言,蜘蛛网并不是什么了不起的东西,用扫帚轻轻一拂,蛛网就被扫掉了。
但是蜘蛛丝本身确实是大自然的奇迹,自然界中的蜘蛛丝直径有100纳米左右,是真正的纯天然纳米纤维。
如果用蜘蛛丝制成和普通钢丝绳一样粗细的绳索,可以吊起上千吨重的物体,其强度能与钢索相媲美。
再如美国军方和阿克隆大学利用静电纺丝技术开发的新型多功能防护服(图1),利用纳米纤维代替活性炭作为吸附介质,具有超强的过滤作用,同时保证了舒适性。
与常规纺织品比较,静电纺丝纳米纤维织物的透气性好,过滤效果优良,在防护服面料领域具有很好的应用前景。
图1静电纺丝纳米纤维用于军事防护服装2.气体滤膜近年来,随着汽车尾气排放、病毒传播及PM2.5的新标准实施,对于超细纤维过滤材料的需要越来越大。
传统的无纺布由于纤维较粗、孔隙不均一,对于空气过滤来说越来越不能适应社会需求,因此,开发纤维直径大小和分布范围可控、孔隙率更大、孔径更小且更加均匀的高性能空气滤膜材料,成为我国经济社会发展的急需。
根据实验室检测3M口罩可对PM2.5颗粒达到92%的过滤效率。
目前,课题组制备的纤维未经过热压工艺的纤维膜过滤效率就已达到80%,经过工艺优化、材料改进及热压后处理,可以超过3M技术水平(图2)。
此外,工业废气与废渣排放造成的环境污染,给人们生活环境与健康带来了灾难性的后果。
随着PM2.5污染的日益严重,废气治理成为‘十二五’期间的发展重点。
第1篇一、实验目的1. 熟悉静电纺丝法的原理和操作步骤。
2. 掌握利用静电纺丝法制备纳米纤维的方法。
3. 分析不同参数对纳米纤维形态和性能的影响。
二、实验原理静电纺丝法是一种常用的制备纳米纤维的技术,利用高压电场使高分子溶液或熔体在喷丝头处形成细小的液滴,液滴在电场力、表面张力以及惯性力的共同作用下,拉伸形成纳米纤维。
通过控制实验参数,可以制备出具有不同直径、形态和性能的纳米纤维。
三、实验材料与设备材料:1. 聚乙烯醇(PVA)粉末2. 乙醇3. 纳米氧化锌(ZnO)设备:1. 静电纺丝机2. 电子天平3. 真空干燥箱4. 扫描电子显微镜(SEM)5. 透射电子显微镜(TEM)6. X射线衍射仪(XRD)四、实验步骤1. 配制PVA溶液:称取一定量的PVA粉末,加入适量乙醇溶解,搅拌均匀。
2. 配制纳米氧化锌溶液:称取一定量的纳米氧化锌,加入适量乙醇溶解,搅拌均匀。
3. 混合溶液:将PVA溶液和纳米氧化锌溶液按照一定比例混合均匀。
4. 静电纺丝:将混合溶液注入静电纺丝机,设置合适的电压、喷头与收集器距离等参数,进行静电纺丝。
5. 收集纳米纤维:将静电纺丝制备的纳米纤维收集在铝箔上,干燥。
6. 纳米纤维表征:利用SEM、TEM、XRD等手段对纳米纤维进行表征。
五、实验结果与分析1. SEM分析:从SEM图像可以看出,纳米纤维呈细长条状,直径在100-200nm之间,表面光滑。
2. TEM分析:从TEM图像可以看出,纳米纤维具有明显的纳米级特征,直径在30-50nm之间。
3. XRD分析:从XRD图谱可以看出,纳米纤维具有较好的结晶度,表明纳米氧化锌在纳米纤维中均匀分散。
六、讨论1. 实验结果表明,通过静电纺丝法制备的纳米纤维具有较好的结晶度和均匀的分散性,表明纳米氧化锌在纳米纤维中均匀分散。
2. 实验过程中,电压、喷头与收集器距离等参数对纳米纤维的直径和形态有较大影响。
适当提高电压和缩短喷头与收集器距离,可以制备出更细、更均匀的纳米纤维。
静电纺丝机项目需求书序号设备名称技术指标单位数量预算金额(万元)1 静电纺丝机一、技术指标:★1. 高压电源:内置于设备底座中,面板显示电压和电流;电源2台(国产):调节精度(DC);A:正电电源:0~+50kV(用于同时提供一台推注装置四联喷头和同时提供2台推注装置同轴纺丝使用);B:负电电源:0~-30kV(用于所有接收装置切换使用,定向牵引收集)显示方式:数字显示;调控方式:手动。
★2. 喷头:A:四联喷头:1组(含4个5ml注射器喷头,直接安装在推注装置上,储液针管与喷头之间无需软管连接),长度90mm。
B:微球专用喷头:8个C:同轴喷头(含液体输送管道):6个D:常用金属喷头:20G-23G各8个,19G及24G各4个。
★3. 推注装置(两套):全部置于机箱内部;两套推注装置同时运动,间距不大于10cm;储液针管与喷头之间无需软管连接,喷射时喷头方向为水平;推注泵下方带有升降架,可以手动调节高度;整体放置于平移装置上。
装液容量:1~30ml 注射器可设置任意工作距离,控制工作运行时间推注速度:~90 mm/min调节精度:min快进/快退速度:90mm/min推注行程:0~100mm喷射间距:50~300mm喷射可调角度:-45 o~+45o增量微调:~100。
★4. 平移装置:置于机箱内部,承载推注装置往返移动;平移次数:1~9999次、移动速度:1~500mm/min、移动行程:0~300mm、台 1往复平移距离:0~150mm、增量微调:~100。
★5. 接收装置:A:喷丝接收器转速:0~140rpm喷丝接收器尺寸:直径100mm,长度250mm,圆柱型。
B:取向接收器转速:0-2800 rpm。
取向接收器尺寸:直径约100mm,长度约50mm,圆柱型C:管型接收器转速:0~205 rpm管型接收器尺寸:φ1-φ8mm,圆柱型(可悬挂于接收器A前方)D:微球接收装置:直径5~10cm,转速300~1500rpmE:平板接收(平面和图案化两用,可悬挂于接收器A前)F:旋转圆盘接受器尺寸:直径150mm,转速0-500rpm。
项目建议书静电纺丝技术-杨卫民
包括概述、需求分析、方案介绍、预算等
概述
静电纺丝技术是一种全新的原料加工和制造技术,它将自然界和实验室中的材料及混合物制作成智能材料,要求快速、精确准确。
本技术是利用分子级别的理论分析,采用不同的工艺进行挤压、热处理、烧结等等,可以实现静电纺丝形成均匀、稳定、有机的结构。
本技术的关键在于利用静电力,制造出一种非常细小的料线,从而可以达到高性能、低成本、高速度等。
本技术可以用于生产电子产品、航空航天等行业,以及在制造多层印刷电路板、智能传感器、复杂微型电缆等方面可以发挥极大的效用。
需求分析
本技术需要具备一定的研发能力,以及具备科学分析和解决问题的能力。
要实现本项目的成功,就需要解决以下几个问题:
1、如何选择合适的原料,并确定其最佳工艺参数?
2、如何控制熔化温度,从而达到最佳的拉伸强度和纤维结构?
3、如何确定可靠的控制参数,以及最佳利用外加电场的方式?
4、如何开发良好的控制系统,以及解决系统的容错性。
方案介绍
本项目的方案主要包括以下几个部分:。