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市场与行情
溶液喷射纺丝法制备碳化硅复合非织造布
/文 2014/04/02

溶液喷射纺丝法是利用蠕动泵将纺丝液体挤出,在高速气流的喷吹下,使细流受到极度牵伸而形成极细的微米复合非织造布,具有比静电纺丝更广泛的应用范围。此外,与静电纺技术相比,溶液喷射纺丝有一个较大的优点,就是纺丝速度快,可以在较短的时间获得较多的微米纤维非织造布,有望使得碳化硅复合非织造布大规模产业化成为一种可能。
目前,国内制备少量的碳化硅(SiC)复合非织造布主要是采用连续熔喷工艺。天津工业大学材料学院副教授付文丽认为,尽管熔喷技术在行业内很被看好,但该技术的局限也很明显。众所周知,有些聚合物,比如聚丙烯腈在熔融前已经分解,并不能被熔融。同时,一些聚合物,比如聚四氟乙烯,由于其较高的熔融粘度和极高的熔点,并不能使用熔融纺丝工艺加工。因此,连续熔喷工艺用来制备碳化硅复合非织造布还存在一定缺陷。
其实,除这种方式之外,碳化硅(SiC)复合非织造布的形成方式还包括熔融纺丝和溶液纺丝两种,其中溶液喷射纺丝技术由于使用高速加热气流可以直接从聚合物生产制成复合非织造布,并且能获得亚微米级的纤维表面而备受国外科学家的关注。
用溶液喷射纺丝法制备碳化硅复合非织造布作为一项新的非织造纺丝技术,与静电纺丝有一定的共同点:二者都是利用聚合物溶液来制备微米纤维表面,但不同于静电纺丝技术的是,溶液喷射纺丝法是利用蠕动泵将纺丝液体挤出,在高速气流的喷吹下,使细流受到极度牵伸而形成极细的微米复合非织造布,同时根据纺丝液的不同而采用不同的纺丝条件,如温度、风压、流速、接收距离等,从而适合大多数的纺丝溶液采用该方法制备超细纤维,因此具有比静电纺丝更广泛的应用范围。而且与静电纺技术相比,溶液喷射纺丝有一个较大的优点,就是纺丝速度快,可以在较短的时间获得较多的微米纤维非织造布,使得碳化硅复合非织造布大规模产业化成为一种可能。
英国帝国理工学院材料科学和工程系的研究者认为,纺丝溶液在选择溶剂时必须十分慎重,并满足以下几点:一是沸点不能太低或过高,通常以溶剂沸点在50~160℃范围内为最佳,如沸点太低,会由于挥发而造成浪费,并污染空气;如沸点太高,则不方便回收;二是溶剂需要具备足够的热稳定性和化学稳定性,在回收过程中不易分解;三是要求溶剂的毒性低,对设备的腐蚀性小;四是溶剂在溶解聚合物的过程中,不引起对聚合物的破坏或发生其他化学变化;五是在适当的温度下,溶剂应具有良好的溶解能力,并尽可能在较高浓度时仍有尽可能高的粘度。

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