Introducción a la tecnología de electrohilado
Dec 09, 2021Como apoyo importante para el desarrollo económico de mi país, el impacto del desarrollo industrial en la economía es indispensable. Sin embargo, el consiguiente problema de contaminación ambiental también es muy grave. El desarrollo de la economía industrial de mi país es la principal fuerza impulsora del rápido desarrollo de la economía nacional, y la contaminación ambiental que causa también es una parte importante de la contaminación ambiental de mi país. Sus fuentes de emisión se concentran principalmente en varias áreas importantes, como las centrales eléctricas de carbón, los hornos de cemento y la metalurgia del hierro y el acero. El gas de combustión industrial emitido por estas industrias no solo contiene una gran cantidad de gases nocivos, y va acompañado de humo y alta temperatura, sino también de una gran cantidad de material particulado. Y virus y bacterias. Esta materia suspendida ingresará al cuerpo junto con la respiración humana, causando daño físico.
Para la filtración de gases de combustión industriales, se utiliza tecnología de eliminación de polvo en bolsas, y su eficiencia de filtración puede alcanzar el 99%. Sin embargo, si se quiere mejorar aún más la eficiencia de la filtración, se encuentra con un cuello de botella y no cumple con los estrictos requisitos para las emisiones de gases de combustión industriales.
En base a esto, muchas universidades, empresas e institutos de investigación científica utilizan actualmente la tecnología de electrohilado para preparar membranas de nanofibras y utilizan tecnología de recubrimiento madura para unir las membranas de nanofibras al material de filtro del sustrato para filtrar partículas convencionales + El material de filtro de doble efecto que adsorbe electrostáticamente las partículas finas mejoran la eficacia de la filtración; el principio de la tecnología de hilado electrostático es el siguiente:
Se forma un campo electrostático de alto voltaje entre la hilera del dispositivo de alimentación de líquido y el dispositivo de recepción conectado a tierra. Este campo eléctrico de alto voltaje formará una diferencia electrostática instantánea entre la hilera y el dispositivo receptor, haciendo que la solución de alto contenido de polímero en la hilera se derrita o se derrita. El cuerpo está cargado y supera su propia fuerza viscoelástica y tensión superficial para formar gotitas hemisféricas cargadas en la hilera. A medida que aumenta el voltaje, las gotas hemisféricas no se estiran en un cono con un cierto ángulo. Este es el cono de Taylor actualmente reconocido. , Su ángulo es 49,5 °. Cuando la fuerza del campo electrostático aumenta lo suficiente para superar la tensión superficial de las gotitas cargadas, el cuerpo vertebral se estira más para formar un chorro continuo. En el proceso de electrohilado, las gotas suelen tener un cierto voltaje estático y se encuentran en un campo eléctrico. Por lo tanto, cuando el diámetro del chorro continúa disminuyendo, ocurren espirales, latigazos y fracturas al mismo tiempo para finalmente formar fibras nano o submicrónicas. Con la volatilización del solvente y la solidificación del soluto o fundido, eventualmente caerá sobre el dispositivo receptor para formar fibras.
La nanofibra preparada tiene las ventajas de baja resistencia, alta eficiencia de filtración, tamaño de poro pequeño, alta porosidad, etc., y tiene un buen efecto de filtración. Al mismo tiempo, también existen los problemas a resolver: ① la solidez del compuesto de la membrana de fibra y el fieltro de la aguja base; ② las propiedades mecánicas de la membrana de fibra; ③ el mejor proceso de hilado de la membrana de fibra y la estabilidad en el proceso de producción.
Desde la década de 1990, con el desarrollo y la amplia aplicación de los nanomateriales, la tecnología de electrohilado se ha convertido una vez más en un punto clave de investigación y desarrollo en todo el mundo, con un rápido impulso de desarrollo. En la construcción de las teorías básicas de la formación de fibras, la optimización de los parámetros del proceso, el desarrollo de nuevos equipos, la expansión de las fuentes de materiales, la industrialización y el desarrollo del campo de aplicación, aún se necesita una investigación extensa y profunda.