静电纺丝技术大量生产的三大技术难题
1.生产速度低
单喷头方式纤维的生成点只有一个,产量约1~2g/h。
在这种条件下,实现公斤级规模的量产是不可能的。
2.喷射稳定性不足
高分子浓度、溶剂挥发速度、环境湿度等因素即使发生微小变化,也会导致喷射出串珠、滴液或分叉等不稳定现象,
从而难以获得直径均一的纤维。
3.喷头堵塞与维护性
在使用挥发性溶剂时,喷头前端容易发生聚合物干燥与凝集,需要频繁停机清洁。
即使在熔融法中,也会因热氧化产生碳化物堆积,进而影响连续运行。
针对以上的问题,MECC目前提出的应对方法
1.多孔喷头
能够以单针喷头10倍至20倍的效率进行纺丝。且能够以相对较低的电压纺制各种粘度的材料。
2.高压电源
MECC独自制作的高压电源,稳定性高,为均一的纤维生产提供助力。
3.自动清洁装置
保持针头的清洁,为长时间纺丝提供了可能性,还能及时清理针头上的滴液。
其它环境方面要面临的课题
在使用挥发性有机溶剂时,必须配备符合 VOC 排放法规的洗涤塔和活性炭回收装置。
由于高压设备周边可能产生臭氧,因此需要通过局部排风系统并结合臭氧传感器进行监测。
此外,为降低粉尘爆炸风险,纳米纤维粉体的处理需在受控湿度环境下进行,并使用通过 ATEX 认证的设备。