Thermal Plastic Nanofibres Industry

Les nanofibres sont des matériaux linéaires ayant un diamètre inférieur à 100 nm et une longueur supérieure à 100 nm, généralement appelés nanofibres.La recherche et le développement de nanofibres fonctionnelles modifiées et de leurs films apporteront de nouvelles réflexions sur des produits non tissés rapides, efficaces et respectueux de l 'environnement.

Fusion Extrusion Phase Separation Method

Les procédés couramment utilisés pour produire des nanofibres sont le procédé de pulvérisation par fusion, le procédé de filage de l 'île et le procédé de filage électrostatique.Le procédé de pulvérisation par fusion s' applique principalement aux matériaux de polypropylène à indice de fusion élevé. La technologie de l 'île ne permet de produire que des fibres PET et PA66 de diamètre supérieur à 700 nm. La production de nanofibres dépend essentiellement de la filature électrostatique, mais le filage électrostatique continue de poser de graves problèmes d' efficacité et de coût élevé.En outre, le filage électrostatique nécessite l 'utilisation de solvants organiques qui posent des problèmes d' environnement et augmentent le coût du matériel de récupération.

Sur cette base, le Groupe d 'étude a mis au point, avec le professeur Sun Gang, un nouveau procédé de fabrication de nanofibres thermoplastiques respectueuses de l' environnement à haut rendement, à savoir un procédé d 'extrusion par fusion, qui permet de produire des nanofibres telles que polyester, Polyoléfine, Polyamide, copolymère de polyoléfine et polyuréthane thermoplastique dont le diamètre peut être contrôlé entre 80nm et 500nm.Ce procédé a permis d 'éliminer une série de difficultés techniques liées à la production de nanofibres polymères thermoplastiques au moyen de techniques classiques de filage électrostatique et à la production de fibres d' un diamètre inférieur à 700 nm au moyen de procédés de pulvérisation par fusion et de filage électrostatique par fusion.

　　AxeFibreAgrégat de compatibilité

Le procédé de séparation par extrusion en phase fondue permet d 'obtenir un mélange et une Extrusion complets de deux polymères thermodynamiques incompatibles dans une extrudeuse à double vis, et de déformer le mélange polymère en fusion par l' action d 'un champ de force composite de cisaillement et d' étirage à l 'intérieur de l' extrudeuse et de la tête de pulvérisation pour former un faisceau de nanofibres.Enfin, on enlève le polymère matriciel et on obtient le type de nanofibres thermoplastiques requis.

Dans ce procédé de préparation de nanofibres thermoplastiques, nous utilisons des esters de cellulose comme matrices polymères.L 'avantage le plus important de l' utilisation d 'esters de cellulose est qu' ils ne sont pas compatibles avec la plupart des polymères thermoplastiques et qu 'ils peuvent être rapidement retirés de la phase de mélange par l' acétone et recyclés.

Cellulose EsterMultiDes systèmes incompatibles de polymères thermoplastiques ont été préparés avec succès et efficacité par le Groupe d 'étude pour produire plusieurs nanofibres thermoplastiques, notamment des polyesters, des polyoléfines et plusieurs copolymères fonctionnels.

Les nanofibres thermoplastiques obtenues par ce procédé sont une série d 'agrégats de nanofibres disposés axialement, présentant des caractéristiques supérieures de régulation de la structure polymère et de compatibilité avec les dispositifs de production de fibres existants.En outre, des films de nanofibres présentant différentes structures de substrat non tissé sont préparés avec succès par application de nanofibres sur différentes surfaces de substrat.

　Domaines d 'application de haut de gamme

L 'utilisation de ces nanofibres polymères thermoplastiques dans divers domaines peut être obtenue par la modification fonctionnelle de nanofibres polymères thermoplastiques contenant des groupes fonctionnels.En modifiant les nanofibres, le Groupe d 'étude a progressé dans la recherche appliquée dans les domaines des biocapteurs, de la séparation par filtration, de la lutte antibactérienne et de la lutte contre les salissures.

Biocapteur.Le biocapteur (Biosensor) est un instrument sensible aux molécules biologiquement actives et dont la concentration est convertie en un signal de télécommunication.Des nanofibres de polyvinyle copolymère de méthacrylate de glycidyle (PE - co - GMA) ont été préparées avec succès par séparation en phase extrudée par fusion.Etant donné que le PE - co - GMA est un matériau thermoplastique ayant un groupe époxy actif, ce groupe époxy actif peut être utilisé par réaction en boucle ouverte avec des protéines, des enzymes, etc.BiologieLes acides aminés dans les macromolécules actives sont connectés, ce qui permet de produire des biocapteurs à l 'aide des nanofibres.

Filtration zoneEn raison de leurs caractéristiques telles que la grande surface spécifique des nanofibres, une bonne biocompatibilité et une faible résistance à l 'écoulement, de nombreux chercheurs nationaux et étrangers se sont engagés à utiliser ces nanofibres pour améliorer l' efficacité des membranes filtrantes.Le Groupe d 'étude a calculé la capacité de filtration des films nanofibrifiants à partir du taux de rétention en suspension de TiO2 à 99,6%.En outre, l 'étude a montré que les nanofibres présentent des avantages évidents dans le domaine de la filtration.

En outre, le Groupe d 'étude a produit des nanofibres PVA - co - PE hydrophiles par séparation en phase extrudée par fusion et activé leur surface à l' aide de trichlorocyanure, puis a greffé l 'Ida sur la surface des nanofibres par réaction de Substitution nucléophile, a réussi à produire des nanofibres PVA - co - PE hydrophiles d' Ida durcissable en surface et a produit ces nanofibres par revêtement.

Anti - pollutionLes nanofibres présentant des surfaces à rapport élevé ont un potentiel d 'application important dans le domaine des fibres antibactériennes par rapport aux niveaux microscopiques traditionnels.Le Groupe d 'étude a produit un film de nanofibres PVA - co - PE contenant des ions de sulfonamide amphotère par Polymérisation radicalaire de transfert atomique de surface (si - ATRP) afin d' étudier les propriétés antibactériennes de ce nouveau film de nanofibres antisalissure.Des études ont révélé que le nombre de bactéries de nanofibres tombant sur des ions de sulfonamide amphotère de surface était beaucoup moins élevé que celui des nanofibres purs.Le taux d 'antibiotiques calculé est de 99,46%.Par conséquent, le film nanofibrifiant greffé à la surface d 'ions de sulfonamide amphotère présente également d' excellentes propriétés antibactériennes.

En outre, les nanofibres polymères ont un potentiel d 'application plus large dans les domaines de l' armement, du génie biologique, des vêtements de protection industrielle, de la catalyse enzymatique, des séparateurs de batteries au lithium, des cosmétiques, de la filtration de l 'air et de l' eau.Il faudrait aussi tenir compte, dans les futures études, des aspects économiques de la technologie, de l 'écologie, de la recyclabilité et de la certification des produits en matière de sécurité.