静电纺丝法是世界上最普遍的生产纳米纤维的方法,也是被广泛应用的方法。从事静电纺丝技术原理研究的刘延波教授,用16年的深耕探索,换来了静电纺丝技术的改善和创新,为实现纳米纤维的宏量制备,提供了强有力的技术支持。
纳米纤维的制造方法有很多,但静电纺丝技术却有其独特的优势,比如,这种技术可以控制纤维直径、控制纤维取向、控制纤维结构,可以控制,意味着可以创造。以现代最常用的锂离子电池为例。如果将PAN的静电纺丝和惰性气体下的热处理用特别的方法进行融合,就可制备出更为纯粹的碳纳米纤维机构,而这种结构是可以改变锂离子电池的电容率的。举一反三,如果将这种不走寻常的改变推广到其他的领域,那么,静电纺丝技术,将带来前所未有的技术革命。
创新性、价值性,可行性、效益性,是科学发展必然遵循的一些原则,静电纺丝的探索同样如此。刘延波以多年静电纺丝过程原理研究和试验研究为基础,对现有静电纺丝技术进行了重新分类,将其分为毛细式静电纺丝技术(包括针头式、微孔式和喷嘴式静电纺)和非毛细式静电纺丝技术(包括各类无针头式静电纺),并指出未来静电纺丝技术的发展方向应该是毛细式和非毛细式电纺机理的组合,即取两者之优点,去两者之缺点,以强强联合的方式,打造静电纺丝的未来。
试验结果表明:闪电纺技术具有可控连续喂液、过程稳定、低电压、低能耗、高安全性以及优质高产特点;所纺纳米纤维(14% PAN 为例)平均直径 358 nm,CV=11.2%;直径 10 mm 的闪电纺单喷嘴的 PAN 纳米纤维产率为42 g/h,是传统单针头产量的 897 倍(干重)。
由此可见,闪电纺纳米纤维制备技术突破静电纺丝产能瓶颈,引领了静电纺丝的未来技术,为实现静电纺丝的工业化和商业化,奠定了坚实的技术基础。
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