靜電紡絲,是一種聚合物噴射靜電拉伸紡絲法,是以熔融聚合物/聚合物溶液為原料,利用高壓靜電,在電場力作用下,聚合物克服表面張力產生噴射細流,細流內溶劑蒸發后固化,最終獲得超細纖維的加工方法。根據新思界產業研究中心發布的
《2021-2025年靜電紡絲行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,靜電紡絲是制備納米纖維的主要方法之一,是現階段唯一能夠直接且連續的制備納米纖維的加工工藝。
靜電紡絲具有原料范圍廣、工藝可控、產品性能穩定、成本較低等優點。靜電紡絲的原材料包括尼龍、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乳酸、聚乙烯醇、聚己內酯、聚丙烯腈、聚氨酯彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚乳酸-羥基乙酸共聚物等多種聚合物,以及殼聚糖、絲素蛋白、細胞基質等天然生物材料。
靜電紡絲生產過程中,有較多因素會對納米纖維質量造成影響,例如聚合物溶液濃度、聚合物熔融狀態、電場強度、溫度濕度、噴射管口與收集器距離等。在實際生產過程中,可以通過調整控制這些因素來改變納米纖維產品規格,以滿足不同下游市場需求。除此之外,為進一步提高納米纖維產品質量與性能穩定性,靜電紡絲工藝還在不斷改進,例如東華大學紡織學院研究出的“靜電噴網”新型技術可制備二維納米網絡結構材料等。
通過靜電紡絲得到的納米纖維具有高孔隙率、低滲透阻力特點,分離、過濾效果突出,可以廣泛應用在環保、生物工程、醫藥、電池、服裝等領域。在環保領域,可以應用在空氣過濾、污水處理、海洋石油泄漏清理等方面;在生物工程及醫藥領域,可以用來制備組織工程材料、藥物載體、醫用敷料等,并可以替代熔噴布制造口罩;在電池領域,可以用作電池隔膜、電極材料,用于聚合物薄膜太陽能電池、鋰/鈉離子電池、燃料電池等方面;在服裝領域,可以用來制造戶外運動服裝、特種防護服裝等。
新思界
行業分析人士表示,我國醫療技術不斷進步,生物工程行業發展迅速,在組織工程領域,以殼聚糖、絲素蛋白、細胞基質等天然生物材料為原料,通過靜電紡絲工藝可制成支架,例如組織工程神經移植物中的神經支架。我國“十四五”國家重點研發計劃“診療裝備與生物醫用材料”重點專項中提出,研發3D生物打印、靜電紡絲、相分離等技術,構建由天然生物材料制備的功能型神經移植物。在此背景下,我國靜電紡絲行業在生物工程領域擁有廣闊市場前景。