用静电纺丝开发新型纳米纤维非织造布

近年来随着纳米技术的进展,人们对于纳米纤维的关注亦日益增多。根据纤维学会纳米纤维技术战略委员会的定义,纳米纤维是由纳米级纤维和纳米结构纤维构成的;纳米级纤维是直径1~100 nm,长度是直径100倍以上的纤维状物质;纳米结构纤维则不论纤维的线密度,而是在内部、外部和表面经纳米级控制具有致密结构的纤维。然而,文献中一般将直径为亚微米级的纤维亦称为纳米纤维。纳米纤维的最大特征在于比表面积增大。一般表面具有与整体大不相同的物性,预期纳米纤维将出现从未想到过的各种功能。我们着眼于纳米纤维制造方法之一的静电纺丝法,并研究其应…     

东丽公司开发出世界首例纳米尼龙纤维

为了超越纤维细度极限 ,日本东丽公司开发出一种比超细旦纤维 (单丝直径为微米级 )还小两个数量级的纳米 (十亿分之一米 )纤维。东丽公司将纳米结构控制技术和特种纤维成形技术相结合 ,开发出了常规技术不能达到的纤维细度。这项技术适用于普通高聚物纤维 (如尼龙、聚酯 ) ,并能在常规的设备上进行生产。利用这项技术 ,东丽公司已经成功地开发出世界首例的一种由 1 40多万根直径 2 0ns～ 1 0 0ns纤维组成的纳米尼龙长丝 ( 4 4dtex) ,该长丝超大的表面积使其具备其他任何纤维不能比拟的特殊性能。东丽公司已为该项技术申请了专利 ,并指望成为…     

产业·市场

我国纳米纤维科技及产业正在突围 来自清华大学化工系的消息,由该系胡平教授率领的研发团队在静电纺丝生产纳米纤维领域取得重大突破,可望产生重大社会和经济效益。传统工艺制造的织物或无纺布的纤维直径通常是几十至几百个微米（1毫米=1000微米）．当纤维直径缩小到普通纤维的1／1000时就被称为纳米级纤维（1毫米=100万纳米）。     

纤维·研发

东丽推出世界最细纳米纤维 东丽研发出了世界最细的（直径500nm）纳米纤维涤纶长丝的量产化技术,从2012年度开始将正式进行量产。同时,在世界范围内,技术层面上一直未获成功的300nm级、首度开发的异型断面超细纳米纤维、尼龙纳米纤维等一系列特殊纤维的开发也已取得成功,东丽下一步将进入这些新材料量产化的研发阶段。此次实现量产化的为涤纶长纳米纤维．直径500nm,     

超细纤维的应用及发展现况

超细纤维顾名思义就是超细旦纤维的意思。目前,国际上超细纤维（microfibre）尚未有统一的定义．美国PET委员会认为纤维纤度0。3dtex～1．0dtex为超细纤维．AKZO公司认为超细纤维纤度的上限是0．3dtex．意大利则将0．5dtex以下的纤维称为超细纤维。我国纺织工业部化纤工业司则对超细纤维作了以下定义涤纶长丝0．5dtex～1．3dtex：锦纶长丝0．5dtex～1．7dtex;丙纶长丝0．5dtex～2．2dtex,短纤维0．5dcex～1、3dtex。     

TiO_2/BiOI负载PVDF纳米纤维膜制备及光催化

使用静电纺丝和溶剂热两步法制备负载二氧化钛（TiO_2）与碘氧化铋（BiOI）异质结的聚偏氟乙烯（PVDF）纳米纤维膜,考察其形貌结构、晶相结构和光吸收特性,然后将其作为光催化剂应用于有机染料的氧化降解过程中。结果表明,PVDF纳米纤维表面能够均匀附着TiO_2,进而生长出由直径为600～800nm、厚度为20～30 nm的片状BiOI组成的多尺度球形结构。BiOI作为主要捕光组分,能够将纳米纤维膜的吸收带边红移至600 nm,使其在可见光辐射下能够有效催化染料的降解反应,90 min后罗丹明B脱色率达到94.9%,而且超氧自由基（·O_2~-）和空穴（h~+）为该体系的主要活性物种。此外,该纳米纤维膜作为光催化剂具有良好的重复利用性能。     

含银纳料微粒的静电纺聚丙烯腈纳料纤维毡的制备

采用静电纺丝制得含有银纳米微粒的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡，其中的银纳米微粒通过在N2H5OH水溶液中就地还原出银离子而得到。用UV吸收光谱，透射电子显微镜（TEM）和表面增强拉曼散射（SERS）光谱研究这种Ag／PAN纳米复合纤维毡。结果表明，银纳米微粒的平均直径为10nm，它们均匀分散在PAN纳米纤维中，PAN中含有银纳米微粒后结构有所改变。     

开创纺织品新功能的纳米科技

Smallis Beautiful（小是美的），这是西方人普遍认同的审美观。对中国人而言，以壮伟为美、求多祈福是一种更普遍心态，因此，赞同此观点者并不众多。然而在纳米世界，此言实为无疑惑之真诠。“纳”（nanos）一词在希腊语中原义为“矮小”，“纳米”（nanometre简写为nm）本是一个长度单位，一个纳米为十亿分之一米（10^-9 m），一般纳米材料大小范围为100nm到0．2nm，其最小极限达到原子尺寸。此外，大小在10^6m级的亚纳米材料也有其广阔的应用前景。科学家预测，到2010年纳米科技将发展形成产值达一万亿美元的新兴产业。     

静电纺纳米纤维的工艺原理、应用及发展前景

静电纺丝是一种新技术,它可制备出直径为纳米级的丝,最小直径可至1nm.本文介绍了电纺丝制备原理、设备、影响纤维性能的主要工艺参数,综述了静电纺纳米纤维的应用及其发展前景.     

玉石纤维

玉石纤维是一种凉爽的保健型纤维，它是运用萃取和纳米技术．使玉石和其他矿物质材料达到亚纳米级粒径，然后熔入纺丝熔体之中．经纺丝加工而制成。     

负载茶多酚的花生分离蛋白-聚乳酸纳米纤维膜的制备及抗菌性能研究

利用静电纺丝技术制备负载茶多酚（TP）的花生分离蛋白（PPI）-聚乳酸（PLLA）复合纳米纤维薄膜，并研究其微观形貌、红外光谱结构、热稳定性、疏水性、晶体结构和抑菌性能等。傅里叶红外光谱和 X 射线衍射结果显示，复合纳米纤维成功包埋了TP，实验添加的TP对PPI/PLLA纳米纤维形态分布影响不大，其平均直径从（185±57）nm增加到（222±72）nm，而疏水性和热稳定性有所降低，但TP/PPI/PLLA复合纳米纤维膜提高了TP的热稳定性。抑菌结果表明:TP/PPI/PLLA三元复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从（0.75±0.03）cm和（1.49±0.08）cm增加到（1.10±0.02）cm和（1.82±0.10）cm，且对金黄色葡萄球菌的抑菌效果大于大肠杆菌的抑菌效果。由此研究表明，TP/PPI/PLLA三元复合纳米纤维膜具有良好的潜在应用价值。     

四氧化三铁/壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜的制备及其表征

以壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮作为壳层,以四氧化铁/聚乙烯吡咯烷酮作为芯层,通过同轴静电纺丝的方法制备了一种新型的四氧化铁/壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、X-晶体衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）对所制备的复合纳米纤维膜的形貌、物相组成及磁性能进行表征。实验结果表明：所制备的复合纳米纤维膜表面光滑,纤维粗细均匀,直径分布在350-800 nm之间,四氧化铁以结晶态分布在纤维中,复合纳米纤维膜具有超顺磁性,有望成为生物医药领域中的一种优良复合材料。     

碳纳米纤维负极材料制备及其电化学性能

为了获得性能优异的碳纳米纤维负极材料并对材料的碳化工艺进行探讨,利用静电纺丝技术和高温碳化制备一维碳纳米纤维负极材料。对获得的碳纳米纤维的形貌、化学成分结构及电化学性能进行测试分析,得到优化的预氧化和碳化条件。结果表明:在预氧化条件为250℃、120 min,碳化条件为800℃、120 min条件下制得的碳纳米纤维具有较好的形貌特征及化学性能,平均直径为190 nm,此时碳结构更加有序,碳含量达到73.7%。通过组装锂离子电池测试电池充放电性能,得到在100 mA/g的电流密度下,放电比容量达到568.4 mAh/g,经过100圈循环后容量保持率达77.3%。     

PANI-DBSA对静电纺PAN纳米纤维直径的影响

在聚丙烯腈（PAN）溶液中加入不同十二烷基苯磺酸（DBSA）掺杂浓度的PANI-DBSA,将此共混体系进行静电纺丝制备纳米纤维。表征两聚合物的相容性,测试了DBSA浓度对对纺丝液导电率的影响,分析DBSA浓度对纳米纤维直径及直径分布的影响。结果表明,PANI-DBSA的氨基与PAN共聚物中的羰基之间存在氢键相互作用,使得聚合物具有良好的相容性,随着DBSA浓度的增加,共混纺丝液的电导率增大,同时纳米纤维的直径逐渐减小,纤维直径的离散度也逐渐减小,在DBSA浓度为1.1mol/L时,纤维的平均直径最小,为116nm。     

溶剂对静电纺丝素纳米纤维结构特征的影响

将丝素蛋白分别溶解在甲酸和六氟异丙醇（HFIP）内，通过静电纺丝方法成功纺制丝素（SF）纳米非织造网。其中以甲酸为溶剂所纺纳米纤维的平均直径是80nm，并且直径分布呈单峰状，而以HFIP为溶剂的纳米纤维直径较粗为380nm。将SF纳米非织造网浸在甲醇水溶液中进行后处理，并通过红外光谱和^13C CP—MAS固体NMR谱研究非织造网的结构转变。以甲酸为溶剂制备的SF纳米纤维具有更多的肛折叠构象。甲醇水溶液是改变SF纳米纤维二级结构从无规卷曲到肛折叠结构转变的快速又有效的方法。目前的研究发现，通过使用不同溶剂可以控制丝素蛋白的尺寸和二级结构，从而将材料应用于生物医学方面，特别是组织工程方面。     

芳纶/纤维素纳米纤维复合过滤材料的制备及性能

以二亚基亚砜/氢氧化钾(DMSO/KOH)为溶剂溶解芳纶纤维,采用溶液相分离法制备芳纶纳米纤维。采用高压静电纺丝技术制备醋酸纤维,再将醋酸纤维水解,得到纤维素纳米纤维。将芳纶纳米纤维溶液涂覆在纤维素纳米纤维上形成复合膜过滤材料。结果表明,涂覆芳纶纳米纤维溶液后的纤维素纳米纤维具有良好的强度,对粒径为100nm的Fe3O4过滤效果基本达到100%,这将在过滤领域发挥着巨大的潜力。     

纳米银在TEMPO催化氧化黄麻纤维上的微波原位合成

金属纳米粒子一纤维素复合材料是一种具有生物相容性和抗菌性的可再生纳米材料,由于其应用功能广泛而备受关注。本文首次研究了不使用还原剂条件下’采用微波原位合成法在丁EMPO（2,2,6,6一四甲基哌啶氧化物自由基）选择性氧化黄麻纤维上简便、快速制备银纳米粒子。微波加热5min,纤维上的银纳米粒子平均尺寸为50．0±2．0hm,而加热10min则为90．0±4．7nm。该多功能黄麻一银纳米粒子复合物具有优异的热稳定性和高结晶度。     

静电纺制备纳米级聚苯乙烯离子交换纤维

由聚苯乙烯溶液静电纺丝、磺化制得了纳米级聚合物阳离子交换纤维（PNIE）。研究了PNIE离子交换能力（IEC）、水吸收和表面形态，并得出，离子交换能力（IEC）与吸水量取决于磺化时间。30min磺化处理的PNIE样品显示出最高的离子吸收能力，其值为3．74mmol／g，而磺化40min时表现出最高的吸水量为0．77g水／g干态PNIE。聚苯乙烯纳米纤维的离子交换能力强、交换速度快。     

静电纺聚氨酯纳米纤维非织造布的制备

研究了聚氨酯在几种常见有机溶剂中的溶解性能,寻求静电纺丝最佳溶剂及配比,并采用静电纺丝法制备纳米级聚氨酯纤维膜。通过改变共混溶剂的质量比、纺丝液的浓度、纺丝电压、挤出速度和接收距离,借助扫描电子显微镜测量纤维的直径,分析了各因素对纤维形貌结构的影响。结果表明:DMF/THF共混溶剂配比为1:3时,聚氨酯纺丝液静电纺丝效果佳;在纺丝液浓度8%～12%、纺丝电压12～30kV、接收距离10～30cm范围内,能纺制出纤维直径分布在800～1500nm之间的聚氨酯纳米纤维非织造布。     

日本旭化成纺织株式会社开发纤维素非织造布

旭化成纺织株式会社（Asahi Kasei）开发了一种含有纤维素的纳米纤维非织造布。纤维的直径小于100纳米，而织物孔隙的尺寸也小于100纳米，非织造布的定量小于10克／米^2。该会社将纸浆的原纤维加工成直径小于100纳米的纤维。在这之前，旭化成已开始销售采用细菌纤维素为原料生产的纳米纤维非织造布，但发现在产量和成本方面存在一些问题。因此，纤维素纳米纤维非织造布更加适合于商业化生产。