舊技術紡新紗 納米纖維產(chǎn)量提高
2011-12-5
在陳舊的紡紗技術上紡出新型紗線,美國北卡羅來納州立大學(NCSU)的這一成就讓科學家和制造商們突然發(fā)覺,陳舊技術居然可讓納米纖維的產(chǎn)量提高。
納米纖維具有多孔、滲水、輕量等優(yōu)點,從過濾到醫(yī)學皮膚再生,再到能源儲備行業(yè)都大有用途,并且納米纖維價格低廉,生產(chǎn)簡便,具有許多傳統(tǒng)纖維不可比擬的優(yōu)點。NCSU利用電鍍紡紗即能實現(xiàn)時間集成化生產(chǎn)。
電鍍紡紗是一種液體聚合體通過注射針方式,在高電壓下實現(xiàn)的生產(chǎn)。針腳帶電負荷,將將聚合體溶劑噴出,成為細密的納米紗線。遺憾的是,這種生產(chǎn)技術已不能用于大規(guī)模化生產(chǎn)納米纖維。
北卡羅來納州的物理學家勞拉.克拉克、杰森與紡織工程師羅塞爾•喬加和他的學生一起,通過研究發(fā)現(xiàn),在簡單傳統(tǒng)的紡織技術添加紡針電鍍方法就可以讓納米纖維生產(chǎn)走上大規(guī)模花生產(chǎn)的道路。為此,他們在美國《納米技術》期刊上發(fā)表論文,宣布一種“碗式電鍍針紡”技術問世。
研究人員在不用皮下注射針頭,而是用一只碗盛滿聚酯液體,在高壓下對這種液體材料實施短脈沖,由此,多噴射“紡”出的納米纖維出現(xiàn)在流體面,形成相等面紗線間距。
依據(jù)專家的說法,這個實驗可連續(xù)擴大數(shù)十倍,從而可讓納米纖維的生產(chǎn)呈倍數(shù)增加。有待解決的一個問題也將很快推出解決方法。而更讓科學家們感興趣的是,這種技術為什么只能擴大40倍而不能擴大至4萬倍?這種幾何級數(shù)和納米液體分子的排列具有什么相關性呢?
該項目受到美國多方支持,由美國國家科學基金會與該州職業(yè)開發(fā)基金會直接贊助,北州物理與數(shù)學學院、NCSU紡織工程系與化工科學系都深度介入。
該項技術雖然利用(traditionalneedleelectrospinning)TNE陳舊設備紡造納米纖維,屬于優(yōu)化的傳統(tǒng)設備實驗,也是材料流入率可調式,也可設置,它利用了簡單的幾何級數(shù),是一種獨一無二的創(chuàng)新。此外,纖維構成采用了兩套聚酯體系,不一致的粘性與揮發(fā)性構成另一創(chuàng)新技術。初始噴射加工過程也十分獨特,它把纖維的合成原理發(fā)揮到極致。與同等納米纖維生產(chǎn)設備相比,具有無可比擬的優(yōu)越性和高速生產(chǎn)的能力,因此,它在美國受到廣泛的關注。
納米纖維具有多孔、滲水、輕量等優(yōu)點,從過濾到醫(yī)學皮膚再生,再到能源儲備行業(yè)都大有用途,并且納米纖維價格低廉,生產(chǎn)簡便,具有許多傳統(tǒng)纖維不可比擬的優(yōu)點。NCSU利用電鍍紡紗即能實現(xiàn)時間集成化生產(chǎn)。
電鍍紡紗是一種液體聚合體通過注射針方式,在高電壓下實現(xiàn)的生產(chǎn)。針腳帶電負荷,將將聚合體溶劑噴出,成為細密的納米紗線。遺憾的是,這種生產(chǎn)技術已不能用于大規(guī)模化生產(chǎn)納米纖維。
北卡羅來納州的物理學家勞拉.克拉克、杰森與紡織工程師羅塞爾•喬加和他的學生一起,通過研究發(fā)現(xiàn),在簡單傳統(tǒng)的紡織技術添加紡針電鍍方法就可以讓納米纖維生產(chǎn)走上大規(guī)模花生產(chǎn)的道路。為此,他們在美國《納米技術》期刊上發(fā)表論文,宣布一種“碗式電鍍針紡”技術問世。
研究人員在不用皮下注射針頭,而是用一只碗盛滿聚酯液體,在高壓下對這種液體材料實施短脈沖,由此,多噴射“紡”出的納米纖維出現(xiàn)在流體面,形成相等面紗線間距。
依據(jù)專家的說法,這個實驗可連續(xù)擴大數(shù)十倍,從而可讓納米纖維的生產(chǎn)呈倍數(shù)增加。有待解決的一個問題也將很快推出解決方法。而更讓科學家們感興趣的是,這種技術為什么只能擴大40倍而不能擴大至4萬倍?這種幾何級數(shù)和納米液體分子的排列具有什么相關性呢?
該項目受到美國多方支持,由美國國家科學基金會與該州職業(yè)開發(fā)基金會直接贊助,北州物理與數(shù)學學院、NCSU紡織工程系與化工科學系都深度介入。
該項技術雖然利用(traditionalneedleelectrospinning)TNE陳舊設備紡造納米纖維,屬于優(yōu)化的傳統(tǒng)設備實驗,也是材料流入率可調式,也可設置,它利用了簡單的幾何級數(shù),是一種獨一無二的創(chuàng)新。此外,纖維構成采用了兩套聚酯體系,不一致的粘性與揮發(fā)性構成另一創(chuàng)新技術。初始噴射加工過程也十分獨特,它把纖維的合成原理發(fā)揮到極致。與同等納米纖維生產(chǎn)設備相比,具有無可比擬的優(yōu)越性和高速生產(chǎn)的能力,因此,它在美國受到廣泛的關注。
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