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納米技術于紡織產業之應用現況

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  一般把直徑為100-500奈米的纖維視作奈米纖維。嚴格說來,奈米纖維是次微米級纖維的不織布網材,根據最終用途,包括生物可分解聚合物都可以應用電子紡絲制成奈米纖維網材。由于奈米級纖維產品,具有比表面積大、柔性、透氣性、微孔結構、重量輕、楊氏模量高以及功能性好等優點,目前已有少數成功地批量應用。如過濾器,防化學毒性織物的襯里層,組織支架以及一些尖端工程應用。

  美國Natick軍人中心和政府、工業、院校協作,探索奈米纖維和奈米微粒材料在防護服中的實際應用,如熱塑性彈性聚氨酯的電子紡絲織物,具有良好的性能;它彈性高,無需進一步加工或處理,強度就較高。目前的試驗和開發集中在功能性熔噴和電子紡絲;混入奈米級鋁、鈦料制成網材,再配以其它方法,將反應性化合物加到織物中,獲得自去污性能

  美國Donaldson公司從事奈米纖維網生物醫學領域的應用研究已有20余年。1981年UltraWeb奈米纖維過濾器材產業化生產,并已拓展到新的應用范圍,如奈米纖維細胞培養材料和阻隔煙霧服裝。2002年Donaldson又建立了一個新的小組,開發三維細胞培養介質,模擬體內細胞外基質(ECM)生物可分解奈米網材,由于其和細胞外基質相似,可以作組織支架。這類支架使細胞相互緊密靠近,而成長為三維組織機構。其關鍵因素是機械穩定性、生物配位性、細胞增殖能力和細胞互動性等優異性能。

  近來對奈米級紡熔纖維的興趣巨大,Hills公司成功生產直徑250奈米均質熔融紡絲海島型超細纖維并成功地用島海成型方法制成300奈米直徑的奈米管,壁厚50-100奈米,Hills的奈米管纖維可用于防御化學武器,藥物釋放,微米級過濾和微米級水力學器材(液壓裝置)。

  日本電力公司(NEC)實驗室純夫居島(SumioIjima)在1991年即成功開發多層奈米碳管,其特點是重量輕,強度高、電性能和耐熱性好。美國Dallas德州大學(UTD)NanoTech研究所的科學家和澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)合作,在紡絲過程中加入多層奈米碳管,制成強度高、韌性好、極其柔軟、導電傳熱之紗線,可做成“智慧化”服裝,儲存電能、防彈、調溫、多孔,穿著非常舒適。



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