Electrospinning of polymers in solution. Part I: Theoretical foundation;Eletrofiação de polímeros em solução. Parte I: Fundamentação teórica

Polimeros

Volumn 22, Issue 2, 2012, Pages 170-177

  Costa, Rodrigo G F ^a   De Oliveira, Juliano E ^a   De Paula, Gustavo F ^a   De Picciani, Paulo H S ^b   De Medeiros, Eliton S ^c   Ribeiro, Cauê ^d   Mattoso, Luiz H C ^d  

^a FEDERAL UNIVERSITY OF SÃO CARLOS   (Brazil)

^b FEDERAL UNIVERSITY OF RIO DE JANEIRO   (Brazil)

^c FEDERAL UNIVERSITY OF PARAÍBA   (Brazil)

^d EMBRAPA CERRADOS   (Brazil)

Author keywords

Electrospinning; Nanofibers; Polymers; Process parameters; Solution parameters

Indexed keywords

APPLIED FIELD; ELECTROSPINNING PROCESS; ELECTROSPINNING TECHNIQUES; MICROMETER LENGTHS; PROCESS PARAMETERS; PROCESS VARIABLES; SOLUTION PARAMETERS; SPEED OF ROTATION; THEORETICAL FOUNDATIONS; WORKING DISTANCES;

ELECTROSPINNING; NANOFIBERS; NANOTECHNOLOGY;

POLYMERS;

EID: 84865969616     PISSN: 01041428     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1590/S0104-14282012005000026     Document Type: Review

References (87)

1. Brannonpeppas, L. - Int. J. Pharm., 116, p.1 (1995).
2. Reneker, D. H. & Yarin, A. L. - Polymer, 49, p.2387 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.02.002
3. Fomhals, A. - "Artificial Fiber Construction", Patente US2109333 (1938).
4. Doshi, J. & Reneker, D. H. - J. Electrostat., 35, p.151 (1995). http://dx.doi.org/10.1016/0304-3886(95)00041-8
5. McCann, J. T.; Li, D. & Xia, Y. N. - J. Mater. Chem., 15, p.735 (2005). http://dx.doi.org/10.1039/b415094e
6. Picciani, P. H. S.; Soares, B. G.; Medeiros, E. S.; Souza Junior, F. G.; Wood, D. F.; Orts, W. J. & Mattoso, L. H. C. - Macromol. Theor. Simul., 18, p.528 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/mats.200900053
7. Costa, R. G. F.; Ribeiro, C. & Mattoso, L. H. C. - J. Nanosci. Nanotechno., 10, p.5144 (2010). http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2010.2405
8. Feng, J. J. - Phys. Fluids, 14, p.3912 (2002). http://dx.doi.org/10.1063/ 1.1510664
9. Hohman, M. M.; Shin, M.; Rutledge, G. & Brenner, M. P. - Phys. Fluids, 13, p.2201 (2001). http://dx.doi.org/10.1063/1.1383791
10. Yarin, A. L.; Chase, G. G.; Liu, W.; Doiphode, S. V. & Reneker, D. H. - Aiche J., 52, p.217 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/aic.10661
11. Yarin, A. L.; Koombhongse, S. & Reneker, D.H. - J. Appl. Phys., 90, p.4836 (2001).
12. Feng, J. J. - J. Non-Newton. Fluid, 116, p.55 (2003).
13. Han, T.; Reneker, D. H. & Yarin, A. L. - Polymer, 48, p.6064 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2007.08.002
14. Han, T.; Reneker, D. H. & Yarin, A. L. - Polymer, 49, p.2160 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.01.048
15. Han, T.; Yarin, A. L. & Reneker, D. H. - Polymer, 49, p.1651 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.01.035
16. Shin, Y. M.; Hohman, M. M.; Brenner, M. P. & Rutledge, G. C. - Appl. Phys. Lett., 78, p.1149 (2001). http://dx.doi.org/10.1063/1.1345798
17. Shin, Y. M.; Hohman, M. M.; Brenner, M. P. & Rutledge, G. C. - Polymer, 42, p.9955 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0032- 3861(01)00540-7
18. Yarin, A. L.; Koombhongse, S. & Reneker, D. H. - J. Appl. Phys., 89, p.3018 (2001).
19. Hohman, M. M.; Shin, Y. M.; Rutledge, G. C. & Brenner, M. P. - Phys. Fluids, 13, p.2221 (2001). http://dx.doi.org/10.1063/1.1384013
20. Reneker, D. H.; Yarin, A. L.; Fong, H.& Koombhongse, S. - J. Appl. Phys., 87, p.4531,(2000). http://dx.doi.org/10.1063/1.373532
21. Reneker, D. H.; Yarin, A. L.; Zussman, E. & Xu, H. - Adv. Appl. Mech., 41, p.43 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/S0065-2156(07)41002-X
22. Thompson, C. J.; Chase, G. G.; Yarin, A. L. & Reneker, D. H. - Polymer, 48, p.6913 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2007.09.017
23. Zeleny, J. - Phys. Rev., 3, p.69 (1914).
24. Zeleny, J. - Phys. Rev., 16, p.102 (1920).
25. Taylor, G. - Proc. R. Soc. Lond. A, 313, p.453 (1969). http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1969.0205
26. Baumgarten, P. K. - J. Colloid Interf. Sci., 36, p.71 (1971). http://dx.doi.org/10.1016/0021-9797(71)90241-4
27. He, J. H.; Xu, L.; Wu, Y. & Liu, Y. - Polym. Int., 56, p.1323 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/pi.2370
28. Xu, L. - Chaos Soliton. Fract., 42, p.1463 (2009). http://dx.doi.org/10. 1016/j.chaos.2009.03.054
29. Gañán, A. M. - Phys. Rev. Lett., 79, p.217 (1997).
30. Gañán,A. M. - J. Aerosol Sci., 30, p.863 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0021-8502(98)00780-0
31. Spivak, A. F. & Dzenis,Y. A. - Appl. Phys. Lett., 73, p.3067 (1998). http://dx.doi.org/10.1063/1.122674
32. Spivak, A. F.; Dzenis,Y. A. & Reneker, D. H. - Mech. Res. Commun., 27, p.37 (2000). http://dx.doi.org/10.1016/S0093-6413(00)00060-4
33. Wan, Y. Q.; Guo, Q. & Pan, N. - Int. J. Nonlinear Sci., 5, p.5 (2004).
34. Ko, J. H. & Dulikravich, G. S. - Int. J. Nonlinear Sci, 1, p.247 (2000).
35. Chen, Z. H. - Int. J. Nonlinear Sci., 5, p.17 (2004).
36. He, J. H. & Wan, Y. Q. - Polymer, 45, p.6731 (2004). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.07.064
37. He, J. H.; Wan, Y. Q. & Yu, J. Y. - Polymer, 46, p.2799 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.01.065
38. He, J. H.; Wu, Y. & Zuo, W. W. - Polymer, 46, p.12637 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.10.130
39. He, J. H.; Wan, Y. Q. & Xu, L. - Chaos Soliton. Fract., 33, p.26 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.chaos.2006.09.023
40. He, J. H. - Polym. Int., 56, p.1321 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/pi. 2388
41. Demir, M. M.; Yilgor, I.; Yilgor, E. & Erman, B. et al. - Polymer, 43, p.3303 (2002). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00136-2
42. Theron, S. A.; Yarin, A. L.; Zussman, E. & Kroll, E. - Polymer, 46, p.2889 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.01.054
43. Stanger, J.; Tucker, N. & Staiger, M. - Rapra Rev. Rep., 16, p.218 (2005).
44. Zhang, Y. Z.; Wang, X.; Feng, Y.; Li, J.; Lim, C. T. & Ramakrishna, S. - Biomacromolecules, 7, p.1049 (2006). http://dx.doi.org/10.1021/bm050743i
45. Yang, Y.; Jia, Z.; Hou, L.; Li, Q.; Wang, L. & Guan, Z. - IEEE T. Dielect. El. In., 15, p.269 (2008). http://dx.doi.org/10.1109/T-DEI.2008.4446760
46. Kim, G. H. - J. Polym. Sci., 44, p.1426 (2006).
47. Li, D.; Wang, Y & Xia,Y. - Adv. Mater., 16, p.361 (2004). http://dx.doi.org/10.1002/adma.200306226
48. Branciforti, M. C.; Custodio, T. A.; Guerrini, L. M.; Avérous, L. & Bretas, R. E. S. - J. Macromol. Sci. B, 48, p.1222 (2009). http://dx.doi.org/10.1080/10408390903060970
49. Guerrini, L. M.; Oliveira, M. P.; Branciforti, M. C.; Custódio, T. A. &Bretas, R. E. S. - J. Appl. Polym. Sci., 112, p.1680 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/app.29673
50. Wang, C.; Chien, H-S.; Yan, K-W.; Hung, C-L.; Hung, K-L.; Tsai, S-J. & Jhang, H-J. - Polymer, 50, p.6100 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. polymer.2009.10.025
51. McKee, M. G.; Wilkes, G. L.; Colby, R. H. & Long, T. E. - Macromolecules, 37, p.1760 (2004). http://dx.doi.org/10.1021/ma035689h
52. Lee, K. H.; Kim, H. Y.; Bang, H. J.; Jung, Y. H. & Lee, S. G. - Polymer, 44, p.4029 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(03)00345-8
53. Fong, H.; Chun, I. & Reneker, D. H. - Polymer, 40, p.4585 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00068-3
54. Lee, K. H.; Kim, H. Y.; La, Y. M.; Lee, D. R. & Sung, N. H. - J. Polym. Sci. Pol. Phys., 40, p.2259 (2002). http://dx.doi.org/10.1002/polb.10293
55. Costa, R. G. F.; Ribeiro, C. & Mattoso, L. H. C. - Sci. Adv. Mater., 2, p.157 (2010). http://dx.doi.org/10.1166/sam.2010.1065
56. Jin, W. J.; Jeon, H. J.; Kim, J. H.; Youk, J. H. - Synthetic Met., 157, p.454 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.synthmet.2007.05.011
57. Guerrini, L. M.; Branciforti, M. C.; Bretas, R. E. S. & Oliveira, M. P. - Polímeros., 16, p.286 (2006). doi: 10.1590/S0104- 14282006000400007
58. Cengiz, F. & Jirsak, O. - Fiber Polym., 10, p.177 (2009).
59. Jacobs, V.; Anandjiwala, R.D. & Maaza, M. - J. Appl. Polym. Sci., 115, p.3130 (2010). http://dx.doi.org/10.1002/app.31396
60. Kim, S. J.; Lee, C. K. & Kim, S. I. - J. Appl. Polym. Sci., 96, p. 1388 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/app.21567
61. Lin, Z; Woodroof, M. D.; Ji, L; Liang, Y; Krause, W; Zhang, X. - J. Appl. Polym. Sci., 116, p.895 (2010).
62. Moghe, A. K.; Hufenus, R.; Hudson, S. M. & Gupta, B. S. - Polymer, 50, p.3311 (2010). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2009.04.063
63. Picciani, P. H. S.; Medeiros, E. S.; Pan, Z.; Orts, W. J.; Mattoso, L. H. C. & Soares, B. G. - J. Appl. Polym. Sci., 112, p.744 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/app.29447
64. Picciani, P. H. S.; Medeiros, E. S.; Pan, Wood, Z. D. F.; Orts, W. J.; Mattoso, L. H. C. & Soares, B. G. - Macromolec. Mat. Eng., 295, p. 618 (2010). http://dx.doi.org/10.1002/mame.201000019
65. Deitzel, J. M.; Kleinmeyer, J.; Harris, D. &Tan, N. C. B. - Polymer, 42, p.261 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00250-0
66. Gomes, D. S.; Silva, A. N. R.; Morimoto, N. I.; Mendes, L. T. F.; Furlan, R. & Ramos, I. et al. - Polimeros, 17, p.206 (2007). http://dx.doi.org/10. 1590/S0104-14282007000300009
67. Medeiros, E. S.; Mattoso, L. H.C.; Ito, E. N.; Gregorski, K. S.; Robertson, G. H.; Offeman, R.D.; Wood, D. F.; Orts, W. J.; Imam, S. H. - J. Biobased Mater. Bio., 2, p.231 (2008). http://dx.doi.org/10.1166/jbmb.2008.411
68. Vrieze, S; Camp, T. V.; Nelvig, A.; Hagstrom, B.; Westbroek, P.; Clerck, K. D. - J. Mater. Sci., 44, p.1357 (2009).
69. Medeiros, E. S.; Glenn, G. M.; Klamczynski, A. P.; Orts, W. J.; Mattoso, L. H. C. - J. Appl. Polym. Sci., 113, p.2322 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/ app.30275
70. Medeiros, E. S.; Mattoso, L. H. C.; Offeman, R. D.; Wood, D. F.; Orts, W. J. - Can. J. Chemistry, 86, p.590 (2008). http://dx.doi.org/10.1139/v08-029
71. Ramakhishna, S.; Fujihara, K.; Teo, W-E.; Lim, T-C. & Ma, Z. - "An Introduction to Electrospinning and Nanofibers", World Scientific Publishing, Singapore (2005). http://dx.doi.org/10.1142/9789812567611
72. Bazilevsky, A. V.; Yarin, A. L. & Megaridis, C. M. - Langmuir, 23, p.2311 (2007). http://dx.doi.org/10.1021/la063194q
73. Li, D. & Xia, Y. N. - Nano Lett., 4, p. 933 (2004). http://dx.doi.org/10.1021/nl049590f
74. Megelski, S.; Stephens, J. S.; Chase, D. B. & Rabolt, J. F. - Macromolecules, 35, p.8456 (2002). http://dx.doi.org/10.1021/ma020444a
75. Bognitzki, M.; Czado, W.; Frese, T.; Schaper, A.; Hellwig, M.; Steinhart, M.; Greiner, A.; Wendorff, J. H. - Adv. Mater., 13, p.70 (2001). http://dx.doi.org/10.1002/1521-4095(200101)13:1%3C70::AID-ADMA70%3E3.0.CO;2-H
76. Bognitzki, M.; Frese, T.; Steinhart, M.; Greiner, A.; Wendorff, J. H.; Schaper, A. & Hellwig, M. - Polym. Eng. Sci., 41, p.982 (2001). http://dx.doi.org/10.1002/pen.10799
77. Casper, C. L.; Stephens, J. S.; Tassi, N. G.; Chase, D. B. & Rabolt, J. F. - Macromolecules, 37, p.573 (2004). http://dx.doi.org/10.1021/ma0351975
78. Dayal, P.; Liu, J.; Kumar, S. & Kyu T. - Macromolecules, 40, p.7689 (2007). http://dx.doi.org/10.1021/ma071418l
79. Koombhongse, S.; Liu, W. X. & Reneker, D. H. - J. Polym. Sci. Pol. Phys., 39, p.2598 (2001). http://dx.doi.org/10.1002/polb.10015
80. Peresin, M. S.; Habibi, Y.; Vesterinen, A-H.; Rojas, O. J.; Pawlak, J. J. & Seppälä, J. V. - Biomacromolecules, 11, p.2471 (2010). http://dx.doi.org/10.1021/bm1006689
81. Hou, H. Q.; Ge, J. J.; Zeng, J.; Li, Q.; Reneker, D. H.; Greiner, A. & Cheng, S. Z. D. - Chem. Mater., 17, p.967 (2005). http://dx.doi.org/10. 1021/cm0484955
82. Li, D.; Wang, Y. L & Xia, Y. N - Nano Lett., 3, p.1167 (2003). http://dx.doi.org/10.1021/nl0344256
83. Sundaray, B.; Subramanian, V.; Natarajan, T. S.; Xiang, R-Z.; Chang, C-C. & Fann, W-S. - Appl. Phys. Lett., 84, p.1222 (2004). http://dx.doi.org/10. 1063/1.1647685
84. Yan, H.; Liu, L. Q. & Zhang, Z. - Appl. Phys. Lett., 95, p.143114 (2009). http://dx.doi.org/10.1063/1.3242378
85. Jeong, E. H.; Im, S. S. & Youk, J. H. - Polymer, 46, p.9538 (2005). http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2005.07.100
86. Zuo, W. W., Zhu, M.; Yang, W.; Yu, H.; Chen, Y. & Zhang, Y. - Polym. Eng. Sci., 45, p.704 (2005). http://dx.doi.org/10.1002/pen.20304
87. Zong, X. H.; Kim, K.; Fang, D.; Ran, S.; Hsiao, B. S. & Chu, B. - Polymer, 43, p.4403 (2002). http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00275-6