微流控紡絲中凝膠速率對螺旋纖維形貌的調(diào)控機(jī)制

編號：NMJS08564

篇名：微流控紡絲中凝膠速率對螺旋纖維形貌的調(diào)控機(jī)制

作者：王之豪 宋欣 殷亞然 張先明

關(guān)鍵詞： 微流體學(xué) 凝膠 形態(tài)學(xué) 海藻酸鈉 螺旋纖維 形貌調(diào)控

機(jī)構(gòu)： 浙江理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 浙江理工大學(xué)紹興柯橋研究院有限公司

摘要： 微流控紡絲技術(shù)制備海藻纖維已在諸多領(lǐng)域得到認(rèn)可,但快速凝膠反應(yīng)限制了螺旋纖維形貌的靈活調(diào)控。鑒于此,采用同軸環(huán)管毛細(xì)管微流控裝置制備海藻纖維,外相為氯化鈣溶液,內(nèi)相為海藻酸鈉溶液,通過添加檸檬酸鈉降低凝膠反應(yīng)速率,并系統(tǒng)考察了凝膠速率和內(nèi)外相流量對纖維分布和螺旋形貌的影響。結(jié)果表明,凝膠速率降低有利于螺旋纖維形成,并影響直線、螺旋、波浪和堵塞等纖維分布。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)粗細(xì)兩種螺旋纖維,其形貌特性與凝膠速率和兩相流量的關(guān)系存在顯著差異。經(jīng)比較,粗螺旋直徑和螺距、細(xì)螺旋振幅對凝膠速率和兩相流量的影響更為敏感。凝膠速率和剪切力分別是調(diào)控粗、細(xì)螺旋螺距的主導(dǎo)因素,利用螺距與內(nèi)外流量比可很好劃分兩種螺旋纖維。