天然纖維(如蜘蛛絲、動物毛羽等)因其自身結(jié)構(gòu)的獨特性而在紡織領(lǐng)域備受歡迎,而且其某些結(jié)構(gòu)是化學合成纖維很難模仿的。例如,企鵝的羽毛是具有獨立分支的纖維形態(tài),在其抵御寒冷時發(fā)揮了重要作用。但目前,在合成纖維體系還未見此種結(jié)構(gòu)纖維的報道且其性能未知。
近日,德國拜羅伊特大學Andreas Greiner教授團隊采用同軸靜電紡和三酰胺纖維自組裝(自下而上) 相結(jié)合的方法,得到了具有企鵝羽毛絨毛狀纖維形態(tài)和獨特性能的聚苯乙烯介孔納米纖維基非織造布。
該納米纖維基非織造布被用于過濾0.3μm的氣溶膠粒子時,過濾效率高達99.8%,與純電紡聚苯乙烯納米纖維膜 (過濾效率約為52.6%)相比,過濾效率得到顯著提高。
較高的過濾效率通常需要較高的能源消耗和壓降損失。但在本實驗的絨毛狀納米纖維非織造布的過濾過程中,并沒有出現(xiàn)壓降損失和能量消耗,這主要歸功于電紡非織造布的結(jié)構(gòu)特殊性。
因此,具有超分子原纖的電紡支化纖維為構(gòu)建新型介孔結(jié)構(gòu)非織造布提供了新思路,這種新型非織造布具有獨特的形態(tài)、性能特征,在過濾、催化和儲能等方面具有潛在的應用前景。
相關(guān)研究成果以“Mesostructured Nonwovens with Penguin Downy Feather-Like Morphology—Top-Down Combined with Bottom-Up ”為題發(fā)表于期刊《Advanced Functional Materials》上。論文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.201903166