在过去的十年里，静电纺丝和电喷涂制造技术的出现和发展加速了各种应用的发展，包括组织工程、药物传递、过滤和能量存储。188金宝搏app安卓下载静电纺丝和电喷涂都越来越受欢迎，因为它们比传统的制造技术有许多特殊的优势。这些特性包括材料的广泛选择、高度可控的纳米尺度纤维/颗粒直径(通常为20 nm至10 nm)、包裹活性成分的能力、有针对性的纤维/颗粒取向、控制孔隙率和可伸缩性。
电纺丝和电喷涂行业面临的一个挑战是“自制”系统的持久性。这些自制的系统不仅缺乏安全功能，如暴露和去除有毒溶剂，而且缺乏可重复样品输出的关键环境控制。具体来说，这些自制系统的沉积室缺乏对温度(T)和相对湿度(RH)的精细控制，这阻碍了实验室间的研究和开发比较，并最终阻碍了技术的潜在可扩展性。本文将通过Bioinicia提供动力的Fluidnatek系统，展示投资于适当的环境控制的电喷涂或电纺丝商业系统的好处。
为什么控制温度和相对湿度对静电纺丝和静电喷涂至关重要?
在纤维/颗粒沉积过程中，合理控制T和RH最重要的原因是这些参数在加工过程中对前驱体溶液的溶剂蒸发速率有显著影响。控制这一蒸发速率将导致沉积过程中更稳定的泰勒锥，从而导致更一致和无缺陷的纤维/颗粒沉积。
图1显示了在T和RH无法控制的干燥条件下，静电纺丝对聚己内酯溶液行为的影响。溶剂蒸发受到影响，导致溶液干燥迅速，从而阻止稳定的泰勒锥的形成。相关的微观结构显示了影响样品性能的缺陷(用红色圈出)。另一方面，一旦对这种沉积的温度和相对湿度进行严格控制，静电纺丝过程就会随着时间的推移而稳定。这在开发过程中提供了稳定的泰勒锥，从而产生无缺陷和均匀的微观结构。
控制相对湿度也很重要，因为它影响加工过程中的电荷耗散，这一特性也有助于防止微结构缺陷。最终，控制RH和T可以帮助防止静电纺丝的四种特定缺陷类型的形成(图2):珠状、纤维束、纤维-纤维粘接或这三种缺陷的混合。严格控制这两个参数，也可以在电喷涂过程中实现颗粒均匀性和无团聚。获得无缺陷的微观结构将确保其预期应用的性能和可重复性，这在国产单元中是不常见的。
T和RH调节的优点
- 使用低沸点溶剂时，避免针头堵塞
- 更好的样品再现性和批次之间的一致性
- 生产没有缺陷样本
- 增加样品处理量
- 多针系统的可扩展性
用流体科技进行环境控制
环境控制单元(ECU)，专为Fluidnatek设计，提供对环境条件的全面控制。所需的条件可以在触摸屏面板上预置到特定的设定值(SP)(图3)。来自房间的空气在ECU内部进行调节，根据应用需要进行加湿、干燥、加热和/或冷却。集成HEPA过滤器保持处理条件下的ISO-7清洁标准。空调通过测量现值(PV)不断监测，提供恒定的控制温度，相对湿度和空气流量，以保持紧张的生产条件。ECU的工作范围为:18℃~ 45℃(±1℃)，相对湿度10 ~ 80%(±5%)，风量90 ~ 180 m3./小时。
图3。Fluidnatek LE-50和Fluidnatek le - 100以及如何通过触摸屏控制环境条件。
通过优化温度和相对湿度提高静电纺丝/静电喷涂产量
在生产规模扩大过程中，温度和相对湿度的控制尤为重要。多针静电纺丝/静电喷涂系统(5 - 5000 +针)通过在相同的时间内覆盖更大的面积，提高了生产能力。然而，多针系统也大大增加了高效溶剂去除的需求，这也是为什么Fluidnatek的ECU提供空气流量控制的部分原因。如果静电纺丝或静电喷涂产品需要FDA、ISO或GMP认证，则T和RH需要严格定义以保持必要的可重复性。
通过提高沉积室的温度，还可以提高溶液的可纺性和产量。这种能力在国产设备上并不常见，因此Fluidnatek的ECU的可用性和使用至关重要。例如，从图4可以看出，通过控制T和RH优化静电纺丝参数，在保证整个样品纤维直径均匀的同时，生产能力提高了4倍。这是重要的各种应用，特别是过滤的目的，在一个大克每平方米(g188金宝搏app安卓下载sm)是典型的需要。
静电纺丝与Fluidnatek:新兴应用的未来掌握在你手中188金宝搏app安卓下载
Fluidnatek系统(从台式到工业生产)允许在样品生产过程中通过严格的环境调节精确控制纤维和/或颗粒尺寸。所有的单元都是可扩展的，这允许从台式实验的工艺条件被放大到工厂水平的生产。例如，为了抗击Covid-19大流行，最近使用Fluidnatek系统在一年中生产了8300多万个个人防护口罩。这种能力在很大程度上是由于严格控制的温度和相对湿度，以保证最终产品的一致性和再现性。这些特性，加上可根据用户规格定制和设计的能力，使Fluidnatek成为满足您的静电纺丝和电喷涂应用需求的理想设备。