东华大学蒋秋冉静电纺丝构建超高比孔容稳定形态的超细纤维？

　　易丝帮讯 近日，东华大学蒋秋冉等人发明涉及一种三维随机取向纤维的制备方法，制备方法：配置纺丝液；其中纺丝液组分包括聚合物、高导材料；将上述纺丝液进行静电纺丝，后处理，即得。该发明开发了以高导纺丝体系为基础的三维静电纺丝技术，效率高，材料普适性良好，对纺丝环境要求低且可连续化生产，可促进超细纤维在各个领域的更为广泛的应用需求。
　　据悉，静电纺丝技术可相对快速得连续制备超细纤维，且设备简单、可纺材料品种较多，因而备受关注，目前已在生物工程、电工电子、安全防护等领域得到应用。然而传统静电纺丝制备的超细纤维多为层层紧密堆叠的片层状二维纤维集合体，这种结构过于致密，使其在许多领域中的应用受限。故探究一种静电纺制备大孔洞、高比孔容的三维纤维集合体的工艺方法极为重要。
　　发明内容：该发明所要解决的技术问题是提供一种三维随机取向纤维的制备方法，克服现有技术中纤维中含有大量表面活性剂，在去除过程中会导致纤维集合体大幅收缩，纤维机械性能和水稳定性能下降的缺陷，该方法通过在纺丝液中引入微量高导材料，从而提升超细纤维间的静电排斥，获得超高比孔容三维随机取向超细纤维体系，在纺丝溶液中引入微量高导材料，大幅提升纺丝液的导电性能，在接触收集装置瞬间实现电荷的快速转移和反转,从而实现与收集装置的静电排斥同时保持纤维间的静电排斥,最终获得随机取向结构疏松的三维超细纤维集合体，是一种高效、材料普适性高、环境要求低、快速成型且和连续化生产的三维静电纺技术,在避免使用大量添加剂的情况下,实现超高比孔容稳定形态的三维超细纤维集合体的构筑。
　　图1纤维制备流程图；
　　图2静电纺超细纤维的形态；A、B、C、E三维静电纺超细纤维，D传统二维静电纺超细纤维；
　　图3纤维制备流程实物图。
　　有益效果：
　　（1）该发明技术所制备的超细纤维具有三维蓬松立体结构，纤维随机取向，出丝量大，快速易成型，且具有更小的纤维直径以及更大的孔径；与现有三维静电纺技术相比，本发明突破了纤维层层堆叠模式，所制备的超细纤维体系具有超高比孔容，更大的连通孔径和比表面积，纤维之间更加无序、蓬松分布。
　　(2)该发明对材料的普适性较高，可适用于大多数可静电纺的合成高聚物和天然高聚物；
　　(3)该发明采用微量高导材料代替大剂量表面活性剂，避免了潜在毒性、对纤维本体机械性能的损伤，其在干态下的压缩模量可达600Pa，湿态下的压缩模量可达900Pa；该发明所制备的三维纤维集合体更高的水稳定性，在进出液体环境时独特的纤维构型和孔洞尺寸不发生明显改变；
　　(4)该发明所涉及的纺丝过程简单，一步成型，且可进行连续化生产，所制得的三维纤维集合体的比孔容可达2017 .1cm3/g，远高于现有通过在纺丝体系中加入大量表面活性剂方法制得的三维纤维集合体。
　　附：专利信息
　　专利名 一种三维随机取向纤维的制备方法
　　申请公布号 CN 109457318 A
　　申请公布日 2019.03.12
　　申请号 201811350518 .2
　　申请日 2018 .11 .14
　　申请人 东华大学
　　发明人 蒋秋冉　潘宵　邓雄　张宇　杨圆　江建财　李冉　邱夷平
　　链接地址：http://www.espun.cn/news/detail-740.html
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