Nanofaser-Elektrospinnmaschine Nanospinner 24

für ForschungszweckeMehrdüsen

Übersicht
Das Gas‑Shield‑Düsensystem für das Elektrospinnen verzögert die Verdampfung des Lösungsmittels, indem es den Jet mit einem lösungsmittelgesättigten Gasstrom umgibt. Diese Steuerung der lokalen Dampf‑Atmosphäre ist speziell für Lösungen mit schnell verdampfenden Lösungsmitteln und für hochleistungsfähige Multi‑Jet‑Anlagen ausgelegt.

Verbesserte Faserqualität
Eine kontrollierte, lösungsmittelgesättigte Gasumgebung stabilisiert das Dehnen und die Erstarrung des Jets, wodurch ein gleichmäßigerer Faserdurchmesser und eine konsistentere Morphologie erzielt werden, während die Integrität der Polymersuspension bis zum Sammler erhalten bleibt.

Vielseitigkeit
Das System ist mit gebräuchlichen Gasen (Luft, Stickstoff, inerte Gase) kompatibel und kann an unterschiedliche Lösungsmittel‑ und Polymersysteme angepasst werden, was Flexibilität für verschiedene Materialien und Prozessbedingungen bietet.

Verbesserte Prozesseffizienz
Die Aufrechterhaltung einer stabilen Lösungsmittelatmosphäre reduziert Düsenverstopfungen und Jet‑Instabilitäten, ermöglicht einen reibungsloseren Dauerbetrieb, geringere Stillstandszeiten und höhere effektive Produktionsraten in Multi‑Nadel‑Konfigurationen.

Funktionsweise
Stickstoff (oder ein gewähltes Gas) wird von einer Gasquelle in einen Reaktor mit Lösungsmittel geleitet, wodurch ein lösungsmittelgesättigter Gasstrom erzeugt wird. Das gesättigte Gas passiert einen Luftgeschwindigkeitsregler und gelangt zur Gas‑Shield‑Düse am Elektrospinngerät. Die Düse hat eine zentrale Austrittsöffnung für die Polymerlösung und einen ringförmigen Gasausgang, der den Lösungsmitteljet mit gesättigtem Gas umhüllt und dadurch die Verdampfung bis zum Sammler verzögert.

Literaturhinweise

• Erhöhte Produktionsrate: Gasunterstütztes Elektrospinnen wurde berichtet, die Produktionsraten deutlich zu steigern (Beispiele weisen auf mögliche Zuwächse von ~30–50× gegenüber traditionellem Elektrospinnen hin) und gleichzeitig den durchschnittlichen Faserdurchmesser zu verringern sowie die Größendistribution zu verengen, was auf Skalierbarkeit für industrielle Anforderungen hindeutet.
• Gleichmäßige Produktion ohne Verstopfung: Gasunterstützung in Multi‑Jet‑Systemen reduziert die gegenseitige Jet‑Abstoßung, trägt mechanisch zur Reinigung von Nadel‑/Düsenspitzen bei und minimiert Verstopfungen; hohe Produktionsraten produzieren lokal gleichmäßig abgelagerte Fasern ohne komplexe zusätzliche Elektroden.
• Lösungsmittel‑Sättigung durch Vaporisation: Die Zufuhr von lösungsmittelgesättigtem Gas um den Jet verzögert die Verdampfung und kann die Ausbildung spezifischer Strukturen (z. B. poröse Nanostrukturen) erleichtern, indem die Dampf‑Atmosphäre an das Spinnlösungsmittel angepasst wird.

Hinweise
Weitere berichtete gasunterstützte Modi umfassen blasenbasierte oder gepulste Gas‑Elektrospinning‑Verfahren; die Wahl der Methode richtet sich nach Zielanwendung, Lösungsmittelvolatilität und Polymersystem.

Technische Daten

• Hauptfunktion: Verzögerung der Lösungsmittelverdampfung während des Elektrospinnens zur Verbesserung der Faserbildung und Gleichmäßigkeit.
• Kompatible Gase: Luft, Stickstoff, inerte Gase.
• Methode der Lösungsmittelansättigung: Reaktor, in dem das Gas mit dem Lösungsmittel in Kontakt kommt, um einen lösungsmittelgesättigten Gasstrom zu erzeugen.
• Gasregelung: Luftgeschwindigkeitsregler zur Steuerung des Gasflusses zur Düse.
• Düsenbauweise: Zentrale Austrittsöffnung für die Elektrospinnlösung, umgeben von einem ringförmigen Gasausgang (Gas‑Shield‑Düse), um den Lösungsmitteljet zu umhüllen.
• Vorteile: Verbesserte Faserqualität, reduzierte Verstopfungen, höhere Prozessstabilität und gesteigerte effektive Produktionsraten.
• Zielanwendung: Lösungen mit schnell verdampfenden Lösungsmitteln und Multi‑Jet/Multi‑Nadel‑Elektrospinnkonfigurationen.