研发具有自主知识产权的宏量化纳米纤维制造生产线,建立纳米纤维及其制品产业链体系;拓宽纳米纤维产品的应用覆盖面,全面提升产品的多样性和功能性,发展其在电子、环境、能源及生物医学等高端技术领域的应用。
1)研发方向
研究静电纺丝、生物法纳米纤维宏量制备关键技术;纳米纤维材料的微加工与精密成型技术;功能性纳米纤维材料开发及应用;建立制品表征与应用评价体系及相关标准。
2)研发进展及成果
熔体微分静电纺纳米纤维长丝技术及装备研究,工程样机设计已完成,正在工厂加工制造;基于生物纳米纤维的止血抗菌材料及其医用产品开发,以细菌纳米纤维素为原料和基材,研制抗菌医用水凝胶/泡沫海绵敷料、海藻酸盐纳米纤维素复合抗菌敷料以及可降解吸收快速止血材料,熟化相关关键技术,实现技术产业化。
高防护纳米纤维膜及其制备技术的研究:宽门幅多喷头静电纺丝装置设计、纳米纤维直径及纳米膜结构控制研究、纳米纤维连续化制备中溶液循环利用技术
微纳米结构银石墨烯杂化新型多功能防护非织材料的研发:通过对氧化石墨烯进行接枝修饰,利用接枝的功能基团和分子实现对纳米银前驱体的捕捉,并通过还原将氧化石墨烯和银离子还原,生成微纳米结构银/石墨烯杂化剂。解决纳米银与石墨烯复合过程中分散与结合、排斥与聚集问题,发挥纳米银与石墨烯协同抗/杀/抑细菌、病毒以及多效功能作用;解决杂化剂在聚合物中团聚和堵塞喷丝孔道问题,实现杂化剂均匀分散、原位杂化成纤聚合物具有良好的纺丝可纺性;熔喷纺丝过程中,通过在线对初生非织造纤维表面复合微杂化剂层,赋予非织造材料多效功能的本征化和强化表面层的功能化,通过后整理实现多效功能的长效化。
熔体微分静电纺纳米纤维长丝技术及装备研究:开发可连续成丝的熔体静电纺丝技术及装置;选择合适的成纤聚合物如聚丙烯作为实验基材,研究不同粘度对静电纺丝的影响,研究静电纺连续成纤工艺、纤度与工艺条件的关系、丝条不均性及控制手段;丝束初级取向拉伸可行性及工艺技术,重点包括集束技术、上油技术、热管加热技术、卷绕技术等;研究预取向丝结晶、取向性能以及力学性能与装置设计及工艺条件之间的关系。
3)中试验证
开发纳米纤维材料结构设计技术、高品质纳米纤维宏量稳定制备技术、功能化纳米纤维稳定化制备技术、高效成形成套技术与装备,联合北京化工大学、大连瑞光及北京新材料研究院进行验证,可应用高性能高安全性应急防护制品,并召开了“防护用高性能纳米纤维膜制备关键技术及产品应用开发”项目鉴定,鉴定委员会认为该技术总体处于国际先进水平。
与东华大学联合开发瞬时释压技术,制备聚烯烃微细纤维集合体,并在合作单位当盛进行中试验证。