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專稿:介紹一種用“電紡法”生產(chǎn)納米纖維的方法


來源:錦橋紡織網(wǎng)     發(fā)布時(shí)間:2003-11-10 9:01:21  

根據(jù)美國康奈爾大學(xué)的聚合物科學(xué)家報(bào)道,他們用電紡技術(shù),可以把纖維素紡成納米纖維。纖維素是世界上供應(yīng)最充分的再生聚合物,許多的植物都是由纖維素組成的。以前就有人指出強(qiáng)度接近凱芙拉的纖維可以用纖維素制造,但至今還沒有人成功過。我們現(xiàn)在研制出一些適用于纖維素的新溶液,把纖維素溶解之后再利用稱為“電紡法”的方法就可以生產(chǎn)納米纖維。   Frey是和康奈爾大學(xué)化學(xué)工程系的另一位助理教授Yong Joo和研究生Choo-won Kim合作進(jìn)行這項(xiàng)研究的,在納米的尺度上使用了電紡纖維素技術(shù)。Frey說,生產(chǎn)過程是首先在溶液中溶解纖維素,然后擠壓這種溶液,使之通過加了高電壓的微孔。(納米尺度常常要在分子水平上進(jìn)行度量,1納米是10 億分之一米,大約是硅原子直徑的3倍)。這種技術(shù)是靠電力而不是機(jī)械力來生產(chǎn)纖維的,因此對要進(jìn)行電紡的聚合物溶液有一些特殊要求,其中之一就是它傳送電荷的能力。電荷讓聚合物溶液通過空氣,在收集極一端形成微纖維,其直徑小于100納米,比平常紡絲法生成的纖維直徑小1,000倍。由于新發(fā)明的特種溶液能夠溶解纖維素,因此電紡法是成功的??的螤柎髮W(xué)的研究人員利用這種溶液發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)出來的纖維特性優(yōu)良。棉花一旦被加工成布匹或衣服后,纖維(纖維素)就要準(zhǔn)備被丟棄了,目前大部分是被拋棄或者變成不值錢的東西,做成棉球、棉紗、棉絮。如果能夠把這些可回收的纖維素重新加工成高性能材料,那么紡織業(yè)在各加工階段就會注意收集這些東西,不再把它們當(dāng)成廢料。 Frey女士指出電紡法主要生產(chǎn)納米纖維無紡布, 其孔徑為納米級,作工業(yè)濾材用。   把纖維素加工成直徑特別小的纖維后,其用途特別廣泛。這種納米無紡布材料的表面積特別龐大。有可能控制納米纖維中分子的定向,改變它的晶體結(jié)構(gòu)。如果取得成功,就可以應(yīng)用在空氣過濾、服裝保護(hù)、農(nóng)業(yè)納米技術(shù)應(yīng)用和生物降解納米材料上。Joo還指出另一項(xiàng)應(yīng)用,可以讓生物降解電紡纖維素去吸收肥料,殺蟲劑和別的材料,以后在需要的時(shí)間和地點(diǎn)再讓它釋放出來,達(dá)到既定目的。美國每年生產(chǎn)2000萬包纖維(每包480磅),全世界每年生產(chǎn)9800萬包,在把棉花加工成布匹和服裝時(shí),每一個(gè)工序上都要丟棄一些纖維,在開包和清理時(shí),大約要丟掉4?8%的纖維,在拉伸和紡成粗紗時(shí),又要損失1%,在精紡成紗時(shí)還要損失20%,如果能利用起來,節(jié)約是相當(dāng)可觀的。


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