有機(jī)/無機(jī)納米纖維材料制備與功能研究

　　李從舉北京服裝學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院教授

　　主要業(yè)績

　　李從舉系該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，主持并成功研制了純納米纖維膜批量化生產(chǎn)的靜電紡絲產(chǎn)業(yè)化設(shè)備，開發(fā)了新型懸浮顆粒物類呼吸防護(hù)口罩用電紡納米纖維膜材料、凈水用電紡納米纖維材料等，取得了作為納米科技標(biāo)志性成果。

　　項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

　　1.批量化靜電紡絲機(jī)生產(chǎn)技術(shù)集成。

　　2.復(fù)式納米纖維膜制備關(guān)鍵制造技術(shù)。

　　3.納米纖維膜/布層壓技術(shù)。

　　4.高通量、低滲透阻力的納米纖維超濾膜的關(guān)鍵制造技術(shù)。

　　5.氣溶膠及超微細(xì)顆粒納米纖維過濾膜制作關(guān)鍵技術(shù)。

　　項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用情況：1.設(shè)計(jì)研制的多型號多系列靜電紡絲機(jī)銷售到國內(nèi)科研院所、大專院校及公司，實(shí)現(xiàn)銷售收入5000萬元。2.與北京碧生源膜科技有限公司合作研制的“納米纖維基水過濾膜”開發(fā)新型微濾膜及組件和組器，并將其應(yīng)用到MBR中，預(yù)期通量達(dá)到35LMH，與現(xiàn)有的MBR運(yùn)行通量相比，通量提高40%。3.研制的納米纖維膜由北京信誠泰化工科技發(fā)展有限公司用于過濾印染廢水，效果優(yōu)良，對比煤、焦炭、煤渣、活性炭和碳等5種無機(jī)吸附劑的過濾效果，最高達(dá)到99.4%。

　　相關(guān)鏈接：

　　針對我國自主開發(fā)的聚芳砜酰胺(PSA)纖維尚存在力學(xué)性能不足等問題，張玉梅系該項(xiàng)目主要完成人之一，她及項(xiàng)目組成員利用同步輻射技術(shù)，建立了分析纖維從分子結(jié)構(gòu)到微觀結(jié)構(gòu)的多層次、多尺度定量分析方法，基于纖維成形過程中非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果，挖掘出制約纖維力學(xué)性能提升的結(jié)構(gòu)因素，建立了纖維結(jié)構(gòu)性能與工藝的關(guān)系，作為新工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)，有效提高了纖維的力學(xué)性能。

　　1.利用同步輻射的X-射線衍射技術(shù)，結(jié)合分子模擬的方法，說明了分子間的相互作用，為聚芳砜酰胺纖維超分子結(jié)構(gòu)的定量計(jì)算提供了依據(jù)。

　　2.利用同步輻射技術(shù)，研究了PSA紡絲成形過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)演變，說明了PSA沿紡程的結(jié)晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)和片晶結(jié)構(gòu)形成的工藝條件，有效提高了纖維力學(xué)性能。

　　3.建立了聚芳砜酰胺纖維成形過程中微觀結(jié)構(gòu)的在線檢測方法。

　　項(xiàng)目成果在上海特安綸纖維有限公司的千噸生產(chǎn)線進(jìn)行了應(yīng)用生產(chǎn)，共生產(chǎn)1.5D等規(guī)格纖維15噸，從應(yīng)用效果來看大幅度改善和提高了纖維的拉伸強(qiáng)力，試驗(yàn)批次纖維平均強(qiáng)度達(dá)到3.5~3.7cN/dtex，不僅改善了原有纖維的力學(xué)性能，同時(shí)也使卷曲效果得到優(yōu)化。