東麗實現(xiàn)150納米的纖細度
東麗公司此前宣布成功開發(fā)了前所未有的粗細為150納米的纖維和Y形橫截面納米纖維(500nm)。利用獨創(chuàng)的超微細聚合物流控制和精密復(fù)合紡絲技術(shù)實現(xiàn)纖細化,加上更先進的高精度控制形狀的納米纖維技術(shù),成功開發(fā)上述產(chǎn)品。作為尖端材料將向舒適服裝、運動服裝、過濾器、醫(yī)療材料、環(huán)境·水·能源、信息通信、電子、汽車、生命科學等領(lǐng)域開展推廣。
纖維直徑為150nm的納米纖維是長纖維型的納米纖維,過去的直徑極限是300nm,現(xiàn)在又減少了一半。和微米尺寸的極細纖維相同,利用海島型復(fù)合紡絲法制造長纖維,制成梭織、針織以及無紡布產(chǎn)品(把長纖維切斷為短纖維后使用)后,通過加工溶解海成分,制成納米纖維。
用熔融紡絲法制造的滌綸、尼龍、PPS(Poly Phenylene Sulfide)、PLA(聚乳酸)等都可用來制作納米纖維。利用該技術(shù)還可以制造紡粘無紡布。
除海島型復(fù)合紡絲外,用Polymer Alloy或Electro Spinning(電解紡絲法)也可制造納米纖維,但纖維直徑容易產(chǎn)生粗細不均,該公司的納米纖維直徑為150nm,而且纖維直徑非常均勻。另外,Y形橫截面則是通過對噴絲頭設(shè)計等的鉆研,成功克服了原絲容易變成圓形橫截面的生產(chǎn)難題。
150nm纖維與300nm纖維相比,重量相同的話表面積將增大約40%,因此能提高吸濕性以及吸水性、水分保持性、摩擦系數(shù)等性能,還能顯現(xiàn)出具有高度的過濾性能、分離性能、擦拭性能。性能超過了被用于高性能過濾器中的加以electret(電石)加工的熔噴無紡布。另外,Y形橫截面與以往的橫截面形狀相比,擦拭性能有了飛躍提高。
帝人開發(fā)芳綸的納米纖維
帝人公司以耐熱性優(yōu)異的芳綸纖維“Conex”為基礎(chǔ),開發(fā)了直徑為數(shù)百納米、粗細均勻的極細纖維,并計劃制成無紡布推出?,F(xiàn)在基礎(chǔ)研究已經(jīng)結(jié)束。目標是電池隔膜以及袋式過濾器等對耐熱性及薄型設(shè)計有嚴格要求的用途領(lǐng)域,正在和顧客進行商談,爭取盡快實現(xiàn)量產(chǎn)。
另外,帝人公司的芳綸生產(chǎn)子公司Teijin Aramid公司此前和美國Rice大學(得克薩斯州休斯敦市)共同開發(fā)了導(dǎo)電性與金屬線同等、熱傳遞性(按重量比)可與石墨纖維相匹敵的碳納米管(CNT)100%纖維。
該纖維除了具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和熱傳遞性外,還有很高的強度和彈性,可以像紡織用的纖維一樣方便使用。CNT沿著纖維軸有序排列,可以用和芳綸纖維“Twaron”相同的濕式液晶紡絲法批量生產(chǎn)。
利用這些特性,希望能作為飛機以及汽車的數(shù)據(jù)線、電信線銅線的替代產(chǎn)品,實現(xiàn)這些線纜的輕量化。另外,還期待在電子機器的天線以及放熱、冷卻用途方面發(fā)揮作用。針對醫(yī)療領(lǐng)域,正和研究機構(gòu)推進對其功能的評價,同時還有望應(yīng)用到電子功能和服裝一體化的“Wearable Electronics”領(lǐng)域中。
Rice大學從1990年開始著手研究CNT生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和實用化。帝人集團也從2000年前期開始推進CNT纖維的開發(fā),兩者從2010年開始共同研究。
日本Vilene利用納米技術(shù)的導(dǎo)電性多孔薄片材料
日本Vilene公司發(fā)布了利用納米纖維技術(shù)開發(fā)的“導(dǎo)電性多孔薄片”和“纖維狀納米粉體”。導(dǎo)電性多孔薄片是用1微米500納米的纖維制成的無紡布結(jié)構(gòu)材料??讖郊翱障堵士烧{(diào)節(jié),針對氣體及液體等有優(yōu)異的流體透過性能。此外十分柔軟,可用于汽車燃料電池的氣體擴散材料等。
纖維狀納米粉體的直徑為2微米100納米,長度則可在1微米數(shù)毫米之間調(diào)節(jié)。通過選擇不同特性的無機材料,發(fā)揮各自特性,能實現(xiàn)高強度、熱傳遞性、絕緣、曲折率調(diào)整等各種高功能??捎米鲲@示器材料等。