Elektrospinnen

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Unter Elektrospinnen versteht man die Herstellung von meist sehr dünnen Fasern aus Polymerlösungen durch die Behandlung in einem elektrischen Feld.

Verfahrensweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hierbei wird die Polymerlösung an einer Elektrode dosiert und durch das elektrische Feld von der Elektrode abgezogen und beschleunigt. Dabei wird die Polymerlösung in einem komplexen Prozess in kleine und kleinste Fasern und Gespinste aufgespalten, die sich schließlich auf der Gegenelektrode als eine Art Vlies ablagern. Beim Prozess entstehen typischerweise Fasern mit Durchmessern kleiner 1000 nm, weswegen die Produkte als Nanofasern bezeichnet werden (auch wenn die Definition strenggenommen einen Faserdurchmesser von unter 100 nm erfordert). Das Ergebnis des Elektrospinnens ist kaum vorhersagbar. Das gewünschte Zielprodukt wird daher empirisch durch eine langwierige Optimierung der Parameter erreicht. Ladungsdichte, Viskosität und Oberflächenspannung der Polymerlösung haben maßgeblich Einfluss auf die Morphologie der Fasern und deren Durchmesser.[1]

Technische Grundlagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei der Berechnung des extrudierten Fadens finden für die Geometrie die Gesetzmäßigkeiten des Taylor-Kegels Anwendung.

Wirtschaftlichkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Verfahren ist wenig produktiv und eher für Spezialprodukte geeignet. Anwendungen der Nanofasern liegen bislang vor allem im Bereich von Filterprozessen für Feinststäube und Ähnlichem, allerdings sind vielfältige weitere Anwendungen bis hin in die Medizintechnik in der Diskussion.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Fong, H. ; Chun, I. ; Reneker, D. H.: Beaded nanofibers formed during electrospinning. Polymer, Vol 40, 1999, 4585-4592
  • Greiner, A ; Wendorff, J. H.: Elektrospinnen: eine faszinierende Methode zur Präparation ultradünner Fasern, Angew. Chem. Vol. 119, No. 30, 2007, 5770-5805
  • Wendorff, J.-H.; Agarwal, S.; Greiner, A.: Electrospinning: Materials, Processing, and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, Deutschland, 2012, ISBN 978-3527320806.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Electrospun nanofibers for regenerative medicine. In: Adv-Healthc-Mater. 1, Nr. 1, 2012, S. 10-25. PMID 23184683.