静电纺纳米纤维纱线研究进展

为拓展静电纺纳米纤维的应用领域,提高静电纺纳米纤维的力学性能,对国内外近期静电纺纳米纤维纱线的研究进展进行了综述。按照加捻方式的不同,将纤维加捻方法分为流场加捻、电场加捻和机械加捻,详细介绍了几种加捻方法,并对这些方法制备的纱线的性能参数以及方法的优劣进行了对比;讨论了静电纺丝工艺参数对纱线力学性能的影响,并介绍了几种提高纳米纤维纱线力学性能的方法;对静电纺纳米纤维纱线在智能化织物、生物工程以及电子器件领域的应用进行了总结;最后针对静电纺纳米纤维纱线中存在的问题以及未来的发展趋势进行了分析。     

静电纺取向排列纳米纤维纱的研究进展

随着纳米纤维在光电子器件、柔性传感器中的发展与应用,对纳米纤维的需求也日益增长,纳米纤维集合体的制备方法有多种,其中采用静电纺丝法制备定向纳米纤维集合体,是当前制备性能优良的纳米纤维的热门研究方向.针对当前静电纺纳米纤维的结构无序性、力学性能各向同性的问题,系统地介绍了采用静电纺制备定向纳米纤维束、纱线及纳米包覆纱的方...     

纳米纤维包芯纱的制备与表征

提出了一种制备连续的聚偏氟乙烯(PVDF)/粘胶纳米纤维包芯纱的方法——多针头静电纺。通过多针头静电纺原理集聚纳米纤维,用旋转的金属喇叭对纳米纤维进行加捻并包覆在芯纱表面。研究了纳米纤维包芯纱的形貌、疏水性能和力学性能。结果显示,PVDF纳米纤维在芯纱表面包覆比较均匀,且包覆在芯纱表面的纤维有较好的取向和均匀的捻回分布。PVDF纳米纤维包芯纱的力学性能较芯纱显著提高,断裂强度达到68.89 Mpa,伸长率26.51%,且具有良好的疏水性,表面接触角达到150°。     

喷丝速率对连续水浴静电纺纳米纤维包芯纱结构与性能的影响

为实现工艺参数对纳米纤维包芯纱的结构调控，采用连续水浴静电纺丝的方法，以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维为芯纱，聚酰胺6(PA6)纳米纤维为包覆层，制备兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。对PET/PA6纳米纤维包芯纱的形态、晶体结构和力学性能进行分析与表征。结果表明：纳米纤维包芯纱具有良好的皮芯结构；PA6包覆层的纳米纤维直径为66～80 nm,其孔隙率随喷丝速率的提高而下降，结晶度在19%～24.15%范围内，且随喷丝速率的提高而减小；PA6纳米纤维包覆层的断裂强度和断裂伸长率随喷丝速率的增大而降低，其断裂强度降为常规PA6纤维的1/5;纳米纤维包芯纱保持了芯纱的强力与断裂伸长率等力学性能。     

批量制备静电纺有序纳米纤维的研究进展

静电纺丝是一种常用且有效地制备纳米纤维的方法,但其制备的纳米纤维多为无序排列结构,具有各向同性、力学性能较差等缺陷,限制了纳米纤维的应用.因此,对静电纺丝装置进行相应的改进,从而得到具有各向异性且力学性能较好的有序纳米纤维,可进一步拓宽纳米纤维的应用领域.此外,传统单针头静电纺丝技术制备效率低,使得静电纺有序纳米纤维产...     

静电纺取向纳米纤维制备技术的研究进展

传统的非取向静电纺纳米纤维微观结构杂乱,力学性能较差,其应用范围相对较小;而取向纳米纤维具有各向异性的结构和润湿性能,其力学性能、尺寸稳定性和导电率更高,因此,其应用前景更加广泛。系统介绍了近年来国内外制备取向纳米纤维的方法与技术,包括旋转辊轴收集装置、平行排列的电极装置、辅助电极装置和其他一些方法,并深入分析了各种方法的优缺点。分析结果表明,引入辅助电极控制射流的运动,再利用其他装置收集纳米纤维,是目前静电纺取向纳米纤维制备技术发展的方向。     

超高分子量聚乙烯纤维/氨纶包芯纱的生产技术

探讨超高分子量聚乙烯纤维/氨纶包芯纱的生产工艺。介绍了纺制17 tex超高分子量聚乙烯纤维/氨纶包芯纱纺纱工艺流程,对各道工艺进行优化,做好温湿度控制工作,并采取相应的技术措施最终顺利纺制出超高分子量聚乙烯纤维氨纶包芯纱,纱线质量达到较好水平。     

东华大学科研成果展示

正项目名称:新型纳米纤维纱线的开发项目简介:大多数静电纺纳米纤维是以非织造布的形式收集到的,由于其杂乱无章的结构以及较低的力学性能,严重束缚了纳米纤维的应用领域。因此,高效制备结构可控的纳米纤维纱线才是静电纺丝达到广泛应用的最终发展方向。我们采用传统静电纺丝设备与机械加捻装置相结合的方式自主研发出静电纺纱设备,加工取向纳     

静电纺纳米纤维功能性纱线的研究进展

静电纺纳米纤维尺度效应和表/界面效应突出,但集合体的形式单一,结构稳定性较差,力学性能不足,纱线结构的纳米纤维集合体可有效综合纳米纤维和纺织结构双重优势,突破其应用瓶颈并拓宽应用范畴。为此,首先以静电纺纳米纤维构筑功能性纱线为主轴线,从结构成形原理与技术、功能设计与应用角度,系统综述了纳米纤维纱线的最新研究进展;其次从高效可控制备与实际应用等方面深入分析了纳米纤维纱线的潜在问题,并展望了该研究领域的未来发展趋势。研究认为,量小集成的微型高科技器件与量大面广的功能服装面料是各类纳米纤维功能性纱线走向工业化的主要应用途径,高效高品质绿色成形与多功能集成是其未来的发展重点。     

静电纺动物蛋白纳米纤维研究进展

为拓展静电纺纳米纤维的应用领域,拓宽静电纺丝工艺的材料来源,对国内外近期静电纺动物蛋白纳米纤维的研究进展进行了综述。针对目前静电纺丝工艺中有机溶剂使蛋白质变性的问题,介绍了几种取代有机溶剂的方法,并对这些方法的优缺点进行对比,分析认为水溶性聚合物代替有机溶剂的方法更有利于蛋白纳米纤维在生物医药领域应用;讨论了交联改性及共混改性对静电纺动物蛋白纳米纤维力学性能的影响,对静电纺胶原蛋白纳米纤维在生物医药领域的应用进行了总结;最后针对利用静电纺丝技术制备动物蛋白纳米纤维亟待解决的问题以及未来的发展方向进行了展望。     

静电纺丝聚合物纳米纤维力学性能表征及凝聚态结构研究进展

聚合物纳米纤维由于其独特的纳米结构和性能特征,在膜材料、生物医用材料等领域具有广阔应用前景。静电纺丝技术是制备聚合物纳米纤维的最有效方法,已获得了广泛应用。作为纤维材料,力学性能是其最重要的物理性能之一。然而,因其尺寸极其微小,聚合物纳米纤维力学性能表征非常困难。近十多年来,科学家开展了系列研究,获得了关于静电纺丝聚合物纳米纤维结构与力学性能的重要研究成果。由于纳米受限等的影响,静电纺丝纳米纤维具有与普通纤维不同的力学性能特征与凝聚态结构。文章综述了表征单根聚合物纳米纤维力学性能的方法,总结了纳米纤维力学性能与其尺寸的依赖关系,简要介绍了描述静电纺聚合物纳米纤维聚集态结构模型,并对纳米纤维结构与性能关系研究进行了展望。     

溶液喷射纺丝技术的基本原理及其纤维应用

溶液喷射纺丝技术是制备纳米纤维的新方法,可以大规模生产微纳米级别的纤维。文章介绍了溶液喷射纺丝技术的基础研究以及纳米纤维应用方面的研究进展,讨论了溶液喷射纺纳米纤维的结构与力学性能,并与静电纺丝制备的纳米纤维进行了对比,最后介绍了溶液喷射纺纳米纤维在生物医用和环保领域的应用。     

纳米级聚砜酰胺包芯纱的阻燃效果研究

探讨新型结构的聚砜酰胺纤维的阻燃性能。采用静电纺丝装置制备了分别以涤纶、维纶、聚砜酰胺为芯纱、聚砜酰胺纳米级纤维为外包纤维的包芯纱,并测试了所制得各纱线的线密度和强力及所织成织物的阻燃性。结果表明:聚砜酰胺纳米级纤维的存在提高了织物的阻燃性能;聚砜酰胺纳米级纤维包覆后,纱线断裂强力略有提高。认为:包芯纱兼顾了二元纤维的优点,充分利用芯纱良好力学性能的同时发挥了聚砜酰胺纤维的耐高温阻燃性能。     

提高静电纺纳米纤维力学性能的方法

针对采用常规静电纺丝方法制得的纳米纤维力学性能相对较差的问题,综述了提高静电纺纳米纤维力学性能的三种方法:提高纳米纤维定向排列程度、提高大分子链取向度和制备加捻纱,可为进一步开发性能优异的静电纺纳米纤维提供参考。     

多射流静电纺丝技术的研究现状

摘 要 静电纺丝法是一种经济而又有效的制备纳米纤维的方法。随着纳米纤维应用前景越来越广阔,静电纺丝法制备纳米纤维现已成为国内外的研究热点。但由于传统单喷头静电纺丝的生产率极低,限制了静电纺纳米纤维的产业化应用,因此,提高静电纺纳米纤维生产率成为静电纺丝技术中最为重要的研究课题,而多射流静电纺丝法是解决此问题的的一个有效途径。本文综述介绍了多种有针和无针多射流静电纺丝方法,并分析比较了各种方法的优劣,为进一步研制与开发静电纺纳米纤维的产业化生产设备与方法提供了参考。     

镶嵌结构微纳米纤维/短纤维复合纱线的研究进展

静电纺微纳米纤维应用场景广泛且具有良好的功能扩展性，但机械性能有待提升，镶嵌结构微纳米纤维/短纤维复合纱线能有效地结合微纳米纤维和传统短纤维的优势，兼具优异的机械性能和功能性，提高了纺织品的附加值。文章分析了镶嵌结构复合纱线的设计原理，阐述了连续成网和跨尺度纤维均匀镶嵌技术难点，并介绍了基于镶嵌纺技术开发的系列功能性复合纱线，展望了镶嵌纺技术未来将朝着多功能、绿色化的方向发展。     

静电纺纳米纤维膜在废水处理领域的应用

通过静电纺丝技术制备的纳米纤维膜因其孔径小、比表面积大、相互连通的孔结构等特性在废水处理方面引起广泛关注。为了拓宽静电纺纳米纤维膜在废水处理方面的应用范围,适应日益复杂的水体环境,以近年来国内外对静电纺纳米纤维膜的相关研究为基础,阐述了静电纺纳米纤维膜的种类、废水处理作用机制,综述了不同类型的纳米纤维膜在废水处理方面的发展现状,强调了纳米纤维膜在废水处理方面存在力学性能差、膜通量低等问题,认为通过复合方式可以增强陶瓷纳米纤维膜的力学性能,通过接枝改性、水洗造孔等方法可提高纳米纤维膜的膜通量,为制备具有高力学强度、优异防污性能、可循环使用的耐高温、强酸强碱的纳米纤维膜提供研究方向。     

中原工学院科研成果展示

正项目名称:喷气纺纳米纤维成纱机理与试验项目简介:静电纺纳米纤维只有加工成连续的纱线才能融入更广阔、更有意义的传统纺织品市场中,展示出所具有的高附加值。然而受静电纺射流不稳定和纤维尺度超细等因素的限制,纳米纤维难以连续成纱。该项目采用喷气纺纱方法,探索实现静电纺纳米纤维批量连续成纱的方     

双针头连续水浴静电纺的电场模拟及其纳米纤维包芯纱结构

为研究电场变化对皮芯结构纳米纤维包芯纱结构的影响，通过双针头连续水浴静电纺丝法制备了以涤纶长丝为芯纱，锦纶纳米纤维为包覆层，兼具纳米纤维特性和传统纱线力学性能的纳米纤维包芯纱。通过有限元分析软件ANSYS模拟其电场分布，探究了2个针头针尖间距对电场分布及纳米纤维包芯纱结构的影响。结果表明：静电纺丝最大电场强度出现在针尖处，随着针尖间距的增大，电场强度峰值呈现先增大后减小再增大的趋势；当针尖间距为20 mm时，纳米纤维间的黏结较多；随着针尖间距的增大，纳米纤维的形貌更加均匀光滑，其直径呈减小趋势，在针尖间距为80 mm时达到最小值(74.43±10.79) nm;当针尖间距从20 mm增加到60 mm时，纳米纤维包芯纱的孔隙率从20.27%提高到44.08%。     

静电纺纳米纤维增强复合材料的研究进展

静电纺丝是制备纳米纤维的一种高效方法。介绍了静电纺CNT增强复合材料、静电纺纤维素纳米纤维增强复合材料、静电纺PA 6纳米纤维增强复合材料和静电纺PAN/PMMA纳米纤维增强复合材料的研究进展及其潜在的应用领域,并展望了静电纺纳米纤维增强复合材料的发展前景。