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        1. 納米纖維

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          納米纖維的認識

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          納米纖維的認識

          發布日期:2019-06-12 作者: 點擊:

          “You won't stink”,穿上這件T恤,保持一整天的清新,即使進行劇烈運動,也不會發出難聞的臭味。這是Nano-Tex公司售賣的一款衣服。

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          利用納米技術,Nano-Tex公司在衣服纖維中創造了一種特殊的分子結構,它們形成一個過濾器,通過吸附,攔截汗水產生的氣味分子,防止氣味擴散,在洗滌時再將氣味分子完全釋放。在享受清新氣味的同時,仍然兼顧質地柔軟,穿著舒適。

          這只是納米纖維的應用之一,下面我們就來認識一下這位納米材料領域的“窈窕淑女”。

          什么是納米纖維?

          納米纖維主要包括兩個概念:一是嚴格意義上的納米纖維,是指纖維直徑小于100nm的超微細纖維。另一概念是將納米微粒填充到纖維中,對纖維進行改性,也就是我們通常意義上的納米纖維,采用不同性能的納米微粒,可開發抗菌、阻燃、防紫外線、遠紅外、抗靜電、電磁屏蔽等各種功能性纖維。上文Nano-Tex生產的T恤就是利用納米纖維技術,體現的是第二種納米纖維的概念。

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          TiO2納米纖維 

          生活中,我們最常接觸到的納米纖維就是蜘蛛絲了,不同種類的蜘蛛、不同部位的蛛網,其蜘蛛絲的粗細是不同的,粗的蜘蛛絲直徑在微米級,而細的蜘蛛絲直徑只有100nm左右,是真正的納米纖維。蜘蛛絲是自然界產生的最好的結構材料之一,大批量制備人造蜘蛛絲是材料科學家們長久以來的夢想。

          納米纖維的制備方法

          靜電紡絲法即聚合物噴射靜電拉伸紡絲法是制備納米纖維最常用的方法。通過該過程,帶電的聚合物溶液或熔體在高壓電場中流動和變形,得到納米纖維。

          納米纖維的應用領域

          納米纖維在許多領域,如:過濾、催化劑、半導體、光波導、燃料電池、復合材料、組織修復、傳感器和掃描探針顯微鏡等,及許多行業,諸如機械、化學、電子、能源、汽車、航空航天等有廣泛的應用。

          1、過濾

          過濾是納米纖維最大的應用市場。納米纖維過濾器在商業領域有著廣泛而具體的應用,包括:

          ? 汽車:發動機油和燃料

          ? 機械:進氣口過濾器,如燃氣輪機

          ? 飛機:用于客艙空氣清潔

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          納米纖維口罩

          距離我們生活最近的自然是用來制作口罩。作為一種優質的過濾材料,納米纖維可以很好地過濾PM2.5以及各種病毒、雜質,同時,通氣更容易,這讓人呼吸起來順暢得多。而與目前大多數空氣凈化器中使用的HEPA(高效過濾膜)相比,相同的過濾效果下,納米纖維過濾膜的空氣通過率更高,膜兩側壓力差也更小。更為關鍵的一點是,成本低。

          2、能源領域

          碳納米管作為新的超級氫吸附劑是一種很有前途的儲氫材料,它的出現將推動氫/氧燃料電池汽車及其它用氫設備的發展,并有可能做成燃料電池驅動汽車。隨著能源危機和環境污染的日益嚴重,如何有效利用氫能成為解決這一問題的關鍵。但儲氫環節一直沒能突破。1998年,美國Rodriguez等報道,納米石墨纖維在12MPa下的儲氫容量高達23.33L(氫)/g(納米石墨纖維),比現有的各種儲氫技術的儲氫容量高1~2個數量級。

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          3、電子工業

          在電子工業中,由于其獨特的物理和機械特性,納米纖維被用來改進計算機磁盤驅動器的通風性能。此外,在實際應用中,推動電子工業納米纖維市場的另一個重要因素是材料成本。它具有優于其它材料的結構優勢,例如更強的導電性,即更高的載流子遷移率。此前,銦錫氧化物被廣泛用作導電材料,但其價格昂貴,目前納米纖維正發展為常規替代物。

           

          4、醫療保健與生命科學

          納米纖維可以在醫療領域的多個方面發揮作用。例如,藥品傳輸,通過設計可以將藥品與納米纖維進行復合,控制藥品在人體內進行立即釋放、緩和釋放和延遲釋放。再如,美國維吉尼亞聯邦大學的科學家們研究成功了蛋白原納米纖維天然止血布。利用靜電紡絲工藝生產的蛋白原(存在于血液中的可溶性蛋白質)納米纖維束制成的織物,可以放置在傷口上以減少失血、促進自然愈合。

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          納米纖維市場分析

          據“GlobalNanofiber Market2016-2020”統計,2015年,全球納米纖維的市場約為4.55億美元,預計2020年將增長至12億美元,年復合增長率(CAGR)是24.12%。

          2015年亞太地區納米纖維的市場為1.67億美元,其中,中國占68%。亞太地區納米纖維無紡布市場潛力巨大。

          從應用領域看,全球納米纖維市場分布如下:

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          圖:2015年全球納米纖維市場分布——按應用領域分

          納米纖維以其特有的性能和功能,在傳統產業和高新技術領域都有很好的應用并具有廣闊的開發前景,其市場潛力巨大。但目前尚缺乏對其安全性的系統研究,科研工作者和企業有必要對納米纖維進行嚴格的生態安全性能評估,特別是經過長期跟蹤分析的安全風險評估,以保證消費者的安全和環境安全。


          相關標簽:納米纖維,納米纖維廠家,南通空氣過濾

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