
【化】 centrifugal spinning
【醫】 centrifugalization; centrifugation; centrifuge
filature
【化】 fibre spinning; spinning
離心紡絲(Centrifugal Spinning)是一種利用離心力将聚合物溶液或熔體拉伸成超細纖維的先進紡絲技術。其核心原理是通過高速旋轉的裝置産生強大離心力,克服液體表面張力,迫使材料從微孔中噴射并拉伸固化形成纖維。該技術適用于制備納米至微米級纖維,具有高效、低能耗、適用材料廣泛的特點。
聚合物溶液/熔體注入高速旋轉的轉盤或噴頭内腔,在離心加速度作用下(可達數千g),材料向邊緣微孔移動并形成射流。
射流在空氣中拉伸、溶劑揮發或熔體冷卻,固化成連續纖維,直徑通常為100 nm–10 μm。其纖維形态受旋轉速度、溶液黏度和表面張力共同調控 。
制備仿生支架用于組織工程(如皮膚再生、血管修複),或負載藥物的可控釋放纖維膜 。
超細纖維膜可高效截留微粒(PM2.5)及病原微生物,應用于空氣/水淨化系統。
作為锂離子電池隔膜或燃料電池電極基底,提升孔隙率與離子傳導效率 。
術語對照
中文:離心紡絲
英文:Centrifugal Spinning
相關術語:離心紡絲機(Centrifugal Spinning Machine)、納米纖維(Nanofiber)、溶液紡絲(Solution Spinning)
權威參考來源:
離心紡絲是一種利用離心力制備微納米纖維的技術,其核心原理是通過高速旋轉裝置産生的離心力将聚合物熔體或溶液從噴絲孔中甩出并拉伸成纖維。以下是詳細解釋:
基本原理
離心紡絲通過旋轉噴絲頭産生慣性離心力,使聚合物溶液或熔體從噴絲孔擠出後迅速拉伸成纖維。在此過程中,離心力不僅壓實聚合物材料,還主導纖維的拉伸和運動軌迹,形成曲線路徑。
技術特點
發展曆程
該技術最早可追溯至1924年的美國專利(US1500931),最初用于人造絲生産;20世紀60年代後逐漸應用于納米纖維制備,成為靜電紡絲的重要補充。
關鍵影響因素
應用前景
離心紡絲在醫療、過濾材料等領域展現出潛力,尤其適用于需要高産量納米纖維的場景。未來可能通過改進噴嘴設計和優化氣流場進一步提升纖維性能。
如需更完整的技術細節或曆史脈絡,可參考、3、4、6等來源。
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