
【化】 centrifugal spinning
【医】 centrifugalization; centrifugation; centrifuge
filature
【化】 fibre spinning; spinning
离心纺丝(Centrifugal Spinning)是一种利用离心力将聚合物溶液或熔体拉伸成超细纤维的先进纺丝技术。其核心原理是通过高速旋转的装置产生强大离心力,克服液体表面张力,迫使材料从微孔中喷射并拉伸固化形成纤维。该技术适用于制备纳米至微米级纤维,具有高效、低能耗、适用材料广泛的特点。
聚合物溶液/熔体注入高速旋转的转盘或喷头内腔,在离心加速度作用下(可达数千g),材料向边缘微孔移动并形成射流。
射流在空气中拉伸、溶剂挥发或熔体冷却,固化成连续纤维,直径通常为100 nm–10 μm。其纤维形态受旋转速度、溶液黏度和表面张力共同调控 。
制备仿生支架用于组织工程(如皮肤再生、血管修复),或负载药物的可控释放纤维膜 。
超细纤维膜可高效截留微粒(PM2.5)及病原微生物,应用于空气/水净化系统。
作为锂离子电池隔膜或燃料电池电极基底,提升孔隙率与离子传导效率 。
术语对照
中文:离心纺丝
英文:Centrifugal Spinning
相关术语:离心纺丝机(Centrifugal Spinning Machine)、纳米纤维(Nanofiber)、溶液纺丝(Solution Spinning)
权威参考来源:
离心纺丝是一种利用离心力制备微纳米纤维的技术,其核心原理是通过高速旋转装置产生的离心力将聚合物熔体或溶液从喷丝孔中甩出并拉伸成纤维。以下是详细解释:
基本原理
离心纺丝通过旋转喷丝头产生惯性离心力,使聚合物溶液或熔体从喷丝孔挤出后迅速拉伸成纤维。在此过程中,离心力不仅压实聚合物材料,还主导纤维的拉伸和运动轨迹,形成曲线路径。
技术特点
发展历程
该技术最早可追溯至1924年的美国专利(US1500931),最初用于人造丝生产;20世纪60年代后逐渐应用于纳米纤维制备,成为静电纺丝的重要补充。
关键影响因素
应用前景
离心纺丝在医疗、过滤材料等领域展现出潜力,尤其适用于需要高产量纳米纤维的场景。未来可能通过改进喷嘴设计和优化气流场进一步提升纤维性能。
如需更完整的技术细节或历史脉络,可参考、3、4、6等来源。
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