微型静电纺丝仪的设计及其在速溶补水面膜开发中的应用

来源：现代纺织技术杂志2025年第01期北京时间：

作者：刘延波, 杨聪聪, 杨梦雪, 陈伦香, 胡权枝, 纪华, 杨波

单位：1. 武汉纺织大学，a.纺织科学与工程学院；b.省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室，武汉，430200；2. 稳健医疗（武汉）有限公司，武汉，430415

摘要：静电纺丝技术所需要的设备通常都是固定且不便移动的，文章设计并制造了一种便携式微型静电纺丝仪，并用于纳米纤维基速溶补水面膜的开发。同时利用Comsol有限元分析软件进行静电场模拟，确定制备纳米纤维膜的最优工艺参数。结果表明：微型静电纺丝仪的圆锥状纺丝头直径0.6 mm、长度8 mm、接收距离为120 mm、纺丝电压为25 kV、平均电场强度为1.2×108 V/m时，纺丝效果最佳。在此条件下，将聚乙二醇单甲醚十四醇（PEG-14M）、透明质酸钠（HA）和1, 3-丁二醇（1, 3-BDO）按40∶1∶4的质量比例配置纺丝液制备纳米纤维膜，并对纤维膜的性能进行分析。当PEG/HA/BDO的溶液质量浓度为10%，供液速度0.2 mL/h、接收距离200 mm，纳米纤维膜的纤维平均直径为284.8 nm，变异系数为19.8%，表明纤维直径分布均匀。将纳米纤维膜制成面膜进行皮肤模拟测试，喷上去离子水后，纳米纤维膜在6 s内迅速溶解，同时皮肤水分质量分数高达38%，与空白组对比可知该面膜的补水增幅为81%。研究表明，该微型静电纺丝仪使用便捷，通过其制备的纳米纤维膜具有速溶补水的优势，在补水面膜领域具有潜在的应用价值。

关键词：微型静电纺丝仪,纳米纤维,有限元分析,电场强度,速溶补水面膜