静电纺纳米纤维纱线的制备研究综述报告.docx

静电纺纳米纤维纱线的制备研究综述报告
近年来，静电纺纳米纤维纱线成为了一种备受关注的纺织材料。它具有很多优异的性能，比如高强度、高比表面积、高孔隙率等，被广泛应用于吸音、过滤、医疗等领域。本文将对静电纺纳米纤维纱线的制备研究进行综述，探讨其优缺点及未来发展方向。
静电纺纳米纤维纱线制备的基本原理是利用电场作用将高分子溶液喷射成细纤维，并在电场作用下快速固化形成纤维。该技术不但可以制备出直径仅为几纳米的纤维，而且也可以制备出具有自组装等复杂结构的纤维。目前的制备方法主要分为单纤维制备和组装纱线制备两种。
单纤维制备方法中，最基本的是溶液电纺法。在制备过程中，首先需要将聚合物溶解于有机溶剂中，并添加适量的助溶剂、表面活性剂等，制备出具有一定浓度和流动性质的高分子溶液。然后，将溶液吸入注射器中，通过电场作用将溶液喷射成细纤维，并经过空气或其他流体的冷却、脱溶剂、热固化等处理后形成纤维。这种方法制备的单纤维直径可达几纳米至数十微米。
组装纱线制备方法中，最常见的是利用旋转辊筒上的静电效应将多个纤维组装成纱线。这种方法可以制备出直径从几十微米到几毫米的粗纱线，而且可以通过增加纤维密度等方式改变纱线的密度、孔隙度和表面形貌，从而调控纱线的过滤效率、声学性能和生物相容性等。
静电纺纳米纤维纱线的优点主要在于其具有高比表面积、高强度、高透气性、高过滤效率等，在催化、过滤、吸音等领域具有潜在的应用前景。但该技术存在的问题主要体现在以下几个方面：
首先，制备过程中由于聚合物溶液粘度、表面张力等因素的影响，纤维的直径容易发生变化，导致纤维粗细不均匀。其次，静电纺制备需要复杂、昂贵的设备，并且制备过程中需要高电压、大电流等条件，安全风险较高。另外，纯高分子溶液静电纺制备出的纤维通常具有三维网络结构，其中的空隙和孔道参数难以调控，这会限制其在特定应用领域中的性能。
未来，静电纺纳米纤维纱线制备技术的发展重点将会放在以下几个方面：一是越来越多的关注纳米纤维内部的有序性和结构复杂性，以获得更多的特定性质和性能；二是借助于其他材料的配合，比如金属纳米颗粒或碳纳米管等，以制备出具有更广泛性质和潜在应用的复合材料；三是将静电纺纳米纤维技术与其他纺织技术相结合。这样不但可以做到多种材料的制备，更可以解决静电纺纳米纤维技术中纤维直径不均匀的问题；四是加强对静电纺纳米纤维纱线制备应用于实际领域的研究，以实现技术的商业化，产生更大的社会经济效益。
综上所述，静电纺纳米纤维纱线制备技术具有广阔的应用前景和研究领域，但需要加大基础性、前沿性的研究力度，针对其存在的困难和挑战，通过开拓多方面的合作和探索，推动其技术的快速发展和更好的应用。