


北京服装学院[静电纺丝功能性纳米纤维膜],获香港桑麻纺织科技奖一等奖。
该奖是纺织行业内的权威奖项,终评委员会由包括行业内的8位院士一齐评出。
这种薄膜就是[静电纺丝功能性纳米纤维膜],一种功能强大的新材料。
如果用作口罩。这是一种优质的过滤材料,可以很好地过滤PM2.5以及各种病毒、杂质的同时,通气更容易,这让人呼吸起来顺畅得多。
而与目前大多空气净化器中使用的HEPA(高效过滤膜)相比,相同的过滤效果下,纳米纤维过滤膜的空气通过率更高,膜两侧压力差也更小。更为关键的一点是,成本低。
如果用于电池。把纳米纤维膜用作动力锂电池隔膜,可以提高电池功率,减小内部消耗,还能提升其内部电化学性能,尤其可以极大地改善磷酸铁锂电池低温性能,甚至在零下40℃也能正常工作。
如果用来制衣。纳米纤维膜可以把细小水滴(毛毛雨)挡在外面,只允许水蒸气分子透过,这正是户外运动服装和特种防护服装需要的材料特性。
如果用作油水分离。目前海洋石油泄露事件都是用吸油棉处理,而如果采用这种材料吸附原油,不但效果更好,也能大幅降低成本。
另外,电纺丝纳米纤维无纺膜,具有高孔隙率、低渗透阻力的特点,可以制成高通量、低能耗的便携式超滤膜纺织品(如手绢),用于户外快速净水,为军队训练、作战、森林救火、旅游、野外作业、探险、矿业等快速提供清洁水源,做好后勤保障。
这种材料的特殊性能来自于其特殊结构。纤维的直径可达200纳米,甚至更细,这比头发丝细了几百倍,意味着其比表面积(单位质量物料所具有的总面积)非常大,用其制成的材料也因此具备很多特殊功能。
看起来是一层细腻的薄膜,但如果用显微镜观察,就能看到其内部有很多小孔,要得到这样的纤维膜,需要通过静电纺丝技术。静电纺丝是一种能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法,它可以将聚酯、聚氨酯、聚乙烯等聚合物,纺制出直径范围从小于3 纳米到超过1微米的超细纤维,并沉积在接收板上得到无纺布。
普通编织是把线丝用机械力牵拉编制,静电纺丝是先将聚合物溶液加上三万伏特高压,使其极化,然后在电场力的作用下把材料拉出来纺织。
静电纺丝不同于传统的纺丝加工技术,其主要是借助于高压静电场,使聚合物溶液或熔体带电并产生形变,在喷头末端处形成悬垂的锥状液滴,当液滴表面的电荷斥力超过其表面张力时,在液滴表面就会高速喷射出聚合物微小液体流,简称“射流”。这些射流在一个较短的距离内经过电场力的高速拉伸、溶剂挥发与固化,最终沉积在接收板上,形成聚合物纤维。







