納米纖維製備技術(納米纖維主要的製備方法有哪些)

由於(yu) 大多數聚合物的熔點高、分子結構特殊、熔體(ti) 黏度大、高耐溶劑性，以及分子鏈中一般含有N，O和S等雜元素的芳環，因此其加工過程中普遍存在加工溫度高、能耗大、強極性溶劑有毒等問題，很大程度上製約著聚合物納米纖維的研發進程。近年來納米纖維主要的製備方法，包括熔噴法、靜電紡絲(si) 法和共混海島法。

熔噴法

熔噴法是製備聚合物納米纖維的常用方法，其主要原理為(wei) 聚合物熔體(ti) 在噴絲(si) 頭的細孔中被高壓熱氣流拉伸，從(cong) 而以高速率形成短纖維。熔噴法的優(you) 點是可擴展到工業(ye) 生產(chan) 和低成本，但想要更進一步細化，關(guan) 鍵在於(yu) 噴絲(si) 孔的細化，這就在增加製造成本的同時，還存在噴絲(si) 孔易堵塞等問題。特別是對於(yu) 耐高溫納米纖維，由於(yu) 其高聚物高熔點，高黏度，高黏溫性等特性，導致其流變行為(wei) 極其複雜，這也進一步限製了熔噴耐高溫納米纖維的發展

靜電紡絲(si) 法

靜電紡絲(si) 法主要分為(wei) 溶液電紡和熔體(ti) 電紡，其基本原理是在高壓靜電場力的牽引下，聚合物溶液或熔體(ti) 克服表麵張力形成射流，並在噴射過程中固化形成纖維，是一種簡單有效的可連續製備納米纖維的技術。對於(yu) 熔體(ti) 靜電紡絲(si) ，其核心要求是紡絲(si) 原料具有優(you) 良的流動性。靜電紡絲(si) 法裝置簡單，但生產(chan) 效率和穩定化生產(chan) 是麵向產(chan) 業(ye) 化的重要挑戰。其中溶液靜電紡絲(si) 法需要特定的溶劑去溶解聚合物，存在溶質轉化率低、溶劑有毒等不可避免的問題，特別是對於(yu) 耐高溫聚合物來說，找到合適的溶劑非常困難。

共混海島法

共混海島法製備納米纖維的基本原理是，先利用傳(chuan) 統方法製備共混材料的共混纖維，然後利用材料之間表麵能和黏度的差異，利用特定的溶劑將共混纖維中的“海相”部分溶解，從(cong) 而來獲得“島相”的納米纖維，其流程如圖 1−3 所示。盡管使用這種方法可以製備納米級纖維，但這種方法存在明顯的缺點。需要用溶劑去溶解“海相”組分，並且工藝流程長，製備成本高，同時大量有毒溶劑的使用對環境造成的危害極大，這些因數限製了其在工業(ye) 化的生產(chan) ，也製約了其製備的納米纖維在除塵等領域的應用。