气泡纺技术及其纳米纤维的工业化生产
2018-12-22何吉欢李晓霞
纺织学报 2018年12期
何吉欢, 李晓霞, 田 丹
(1. 苏州大学 纺织与服装工程学院, 江苏 苏州 215123;2. 苏州大学 现代丝绸国家工程实验室, 江苏 苏州 215123)
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料,普通纤维中填充纳米纤维进行改性后的纤维也称为纳米纤维。一般来讲,纳米纤维直径介于1~100 nm之间,但从广义上讲,直径小于1 000 nm的纤维均称为纳米纤维。纳米纤维具有很多其他材料不具备的优异性能,如很高的比表面积、纳米级的微小尺寸、良好的纤维连续性、稳定的力学性能等。同时,由纳米纤维聚集形成的具有三维立体多孔结构的纳米纤维膜材料也具有很多优点,如很小的孔径、较高的孔隙率、良好的连通性、堆积密度可控等,可作为纳米科学和纳米技术的基本构筑基元[1-3]。
为满足当代社会对纳米纤维的大量需求,以及纳米纤维的高性能性、应用广泛性以及不可替代性,各种制备生产纳米纤维的方法相继出现,如熔喷法、化学气相沉积法(CVD)、模板法、双组分复合法、原纤化法、静电纺丝法等[4-6]。开发简单方便、效率高、速度较快且稳定性好的纳米纤维制备方法成为该领域的研究重点。2006年,何吉欢[7]提出了一种新颖的纳米纤维制备技术——气泡纺丝技术。该技术受蜘蛛纺丝原理启发,通过仿生蜘蛛纺丝、结合气泡动力学原理,开发了气泡纺丝装置,在一定程度上实现了纳米纤维的小批量生产制备[8]。本文简要介绍气泡纺的起源、开发,以及气泡纺近几年的发展,通过气泡纺装置的逐步改进以满足纳米纤维的工业化生产需求。……
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