纳米纤维技术介绍
纳米科技技术在纺织品中的应用方法介绍
纳米科技技术在纺织品中的应用方法介绍随着科技的不断发展，纳米科技技术被广泛应用于各个领域，包括纺织品行业。
纳米科技技术指的是对原料进行纳米级加工，使得纺织品具备更多的高性能特点。
本文将介绍纳米科技技术在纺织品中的应用方法，包括纳米纤维的制备、抗菌材料的应用和智能纺织品的发展。
首先，纳米纤维的制备是纳米科技技术在纺织品中的重要应用方法之一。
纳米纤维是指直径在1到100纳米之间的纤维，具有高比表面积和特殊的物理、化学性质。
通过纳米纤维的制备，可以赋予纺织品更好的透气性、防水性、防尘性以及防静电性能。
常见的纳米纤维制备方法有静电纺丝法、溶胶-凝胶法和模板法等。
静电纺丝法是一种传统的纳米纤维制备方法，通过将高分子溶液喷射到高电压下，使得溶液中的纳米纤维在空气中旋转并堆积形成纤维薄膜。
溶胶-凝胶法是一种将溶胶转变为凝胶的方法，通过控制溶胶的化学成分和凝胶的凝聚方式，制备出纳米级纤维。
模板法则是通过使用模板材料的特定结构来制备纳米纤维，可以得到不同形状和结构的纳米纤维。
其次，纳米科技技术在纺织品中的另一个应用方法是使用抗菌材料。
纺织品在使用过程中容易滋生细菌、霉菌等微生物，导致异味和细菌交叉感染等问题。
通过应用纳米科技技术，纺织品可以被赋予抗菌、抗菌等性能，有效遏制细菌的滋生和传播。
一种常见的抗菌材料是纳米银颗粒。
纳米银颗粒具有较大的比表面积和较强的杀菌能力，可以与纺织品表面接触，抑制微生物的生长。
此外，纳米二氧化钛也被广泛应用于纺织品中，其具有自洁、抑菌的功能，可以使纺织品表面保持清洁并抑制细菌的滋生。
最后，纳米科技技术还为纺织品的智能化发展提供了新的技术支持。
智能纺织品是指通过嵌入传感器、导电纤维等技术，赋予纺织品感知、处理和传输信息的能力。
通过应用纳米科技技术，纺织品可以嵌入纳米级传感器，实现对温度、湿度、压力等环境参数的感知，并将数据传输给相关的设备。
智能纺织品在医疗、体育、安全等领域有广泛的应用，可以用于监测心率、体温、运动姿势等信息，提供及时的数据反馈和预警。
纳米纤维在医学中的应用
纳米纤维在医学中的应用随着科技的不断进步，纳米材料已经引起了人们的广泛关注。
作为一种越来越流行的材料，纳米纤维的应用领域越来越广泛，尤其是在医学领域。
本文将介绍纳米纤维在医学中的应用。
1. 纳米纤维制备技术纳米纤维制备技术是纳米材料中最成熟的一种技术之一。
纳米纤维的制备技术主要有静电纺丝、模板法、气相沉积法等。
其中静电纺丝以其简单、低成本、高效性等优点，在纳米纤维的制备过程中得到了广泛的应用。
2. 纳米纤维在组织工程中的应用组织工程是一种基于细胞、生物材料和生物工程学原理的跨学科领域。
纳米纤维在组织工程中的应用主要是通过制备生物可降解的纳米纤维材料，放置在缺失的组织部位上，帮助细胞重新生长，从而恢复组织的功能。
例如，研究人员通过制备生物相容性的纳米纤维材料，放置在缺损的膝盖软骨部位上，成功修复了软骨缺陷。
3. 纳米纤维在医疗用药中的应用纳米纤维可以作为一种用于治疗疾病的药物载体。
研究人员通过将纳米纤维与药物结合，制备出可控释放、靶向性更强的药物载体，从而提高药物的疗效和安全性。
例如，研究人员制备了一种材料，将其用于放置在肝脏内，成功地控制了治疗的剂量和时间，缓解了肝脏损伤。
4. 纳米纤维在伤口修复中的应用纳米纤维在伤口修复中的应用得到了广泛的关注。
与传统的伤口修复材料相比，纳米纤维具有更好的材料性能、更好的稳定性和生物相容性。
例如，研究人员通过制备一种特殊的纳米纤维材料，用于包裹伤口。
这种材料可以帮助伤口愈合，并且不会对人体产生过敏反应。
总的来说，纳米纤维在医学领域的应用前景是非常广阔的，并且在不断地扩大。
无论是在组织工程还是在医疗用药方面，纳米纤维都已经成为了一种非常重要的材料。
随着科技的不断进步和技术的不断提高，相信纳米纤维在医学领域的应用前景会更加广阔。
纳米纤维素技术及其在木质材料中的应用
纳米纤维素技术及其在木质材料中的应用
1 纳米纤维素技术
纳米纤维素技术是一项新型技术，它可以治理木质材料中细菌和真菌的差异性和复杂性，从而达到改善材料性能的目的，比如改善材料的强度、密度和抗水性。
纳米纤维素通过提高材料的表面粗糙度，增加表面接触面积和反应性，用以减少木材的老化行为，同时可增加木材的抗风湿和抗紫外线特性。
2 应用于木质材料
在木质材料中，纳米纤维素可以应用于保护木材免受蛀虫侵害，改善木材的强度、密度和抗水性等领域。
纳米纤维素的表面粗糙度提高了木材表面的接触面积，使木材具有极强的耐水性，另外，它还能抑制真菌生长，从而减少木材容易受腐蚀的行为。
3 纳米技术的优势
纳米纤维素技术比传统的漆膜技术节省了成本，而且环保效果也更好。
它不仅对木质材料有保护作用，而且还可以改善木材的耐水和抗风湿性，从而延长木材的使用年限，减少木质材料的浪费。
纳米纤维素的最大优势在于，它不受传统的覆膜材料的限制，可以覆盖更大面积，从而更好地保护木质材料，减少木质材料在复杂环境下的老化行为。
纳米纤维素技术是一项革新性的材料技术，可以在木质材料中实施，以改善木材的强度、耐水性和抗风湿性，从而延长木质材料的使
用寿命。
另外，纳米纤维素技术也提供了一种环保和经济的保护方式，能够有效地保护木质材料免受蛀虫侵害和湿热侵蚀，使用寿命更长。
微纳米纤维的研究与应用开辟新的技术领域
微纳米纤维的研究与应用开辟新的技术领域微纳米纤维是指纤维的直径在微米（微米，即百万分之一米）或纳米（纳米，即十亿分之一米）尺度范围内的纤维材料。
由于其纤细的直径和高比表面积，微纳米纤维具有独特的物理、化学和生物学特性，在众多领域具有广阔的应用前景。
本文将重点探讨微纳米纤维的研究和应用，以及其在各领域中所带来的创新和突破。
一、微纳米纤维的制备技术1. 静电纺丝技术静电纺丝技术是目前制备微纳米纤维最常用的方法之一。
该技术通过将高分子溶液通过高电压作用下的电纺丝装置喷射出纤维，在风力或电力作用下，纤维在空中形成纤维网，并最终沉积在接收器上。
静电纺丝技术具有制备简单、成本低廉等优点，已广泛应用于纺织、过滤、医疗等领域。
2. 模板法模板法是通过在纳米尺度尺寸的模板上沉积材料，再移除模板得到微纳米纤维的制备方法。
该方法适用于金属、陶瓷、高分子等不同类型的纤维材料制备。
模板法制备的纤维可以具有多种形状和结构，对于一些特殊用途的纤维制备具有较大优势。
二、微纳米纤维的应用领域1. 纺织领域微纳米纤维可以用于制备高性能的纺织材料，如防弹服、防护服和运动服等。
其纤维直径细小，可以增加纺织品的柔软性和透气性，提高穿着舒适感。
微纳米纤维还具有较高的化学稳定性，抗菌性和防紫外线性能，可用于制备功能纺织品。
2. 环境领域微纳米纤维在环境领域的应用主要体现在过滤材料和吸附材料方面。
纤维的高比表面积和丰富的孔隙结构使其成为理想的过滤材料，可以用于空气和水的净化。
此外，微纳米纤维通过调控其表面性质和化学成分，可以实现对污染物的选择性吸附和分离，具有很高的应用潜力。
3. 生物医学领域微纳米纤维在生物医学领域中具有广泛应用前景。
由于其纤细的直径和高比表面积，微纳米纤维可以模拟人体组织的微观结构，用于细胞培养和组织工程。
此外，微纳米纤维还可以用于药物传输和疾病诊断，通过调控纤维的材料和结构，实现药物的缓释和靶向输送。
4. 新能源领域微纳米纤维在新能源领域的应用主要体现在能量存储材料和光伏材料方面。
生命科学中的纳米纤维技术
生命科学中的纳米纤维技术在当今科技高速发展的时代，纳米科技正日益成为科技创新的重要方向。
在生命科学领域，纳米纤维技术也正在被广泛应用，成为研究细胞生长、组织工程和材料生物相互作用的重要工具。
一、纳米纤维技术的基础纳米纤维技术是利用电纺技术将聚合物液体加工成纳米级或微米级纤维的制造技术，这种技术可以制造出纤维直径介于10纳米至1微米之间的超细纤维，凭借其特殊的物理和化学性质，广泛应用于制造纳米传感器、纳米薄膜、组织工程等领域。
二、纳米纤维技术在细胞研究中的应用纳米纤维技术在细胞研究中发挥着重要的作用。
生物领域中广泛研究的细胞外基质(ECM)可以通过电纺技术得到超细的纳米纤维膜(ECM-NFM)，这个超细膜可以模拟ECM并提供3D环境，促进细胞增殖、分化和迁移。
此外，利用电纺技术制备出的纳米盖片等也可以被用于研究细胞和分子的相互作用。
三、纳米纤维技术在组织工程中的应用组织工程是借助生物医学材料来修复和重建人体组织，纳米纤维技术也为组织工程提供了新的解决方案。
利用电纺技术可以制备出仿生纳米纤维支架，这种支架材料具有高度的生物相容性和生物可降解性，可以用于体内修复和替代组织。
此外，纳米纤维支架材料还可以用于构建人工毛细血管和人工皮肤等生物组织。
四、纳米纤维技术在材料生物相互作用中的应用生物材料在体内接触组织和细胞时，必须克服由细胞表面分子和细胞外基质(ECM)组成的组织接触力，而纳米纤维技术可以制造出生物材料的类似物并研究其与生物体的相互作用。
例如，滤膜可以制备成超细的纳米纤维滤膜以去除水中的微观颗粒和有机物。
纳米纤维支架材料可以作为药物载体或细胞植入物，用于治疗癌症、心血管疾病等。
五、纳米纤维技术的发展前景纳米纤维技术的发展前景非常广阔。
这种技术已经被广泛应用于细胞生长、组织工程、药物输送和生物材料等众多领域。
而在众多应用领域中，基础研究和医疗领域的应用发展前景尤其明朗，有望为人类生命科学带来更多的创新。
纳米纤维的制备方法及应用
纳米纤维的制备方法及应用纳米纤维是一种纤细程度在纳米级别的纤维材料，具有独特的结构和性能，广泛应用于纺织、电子、医药等领域。
本文将介绍纳米纤维的制备方法以及其在各个领域的应用。
纳米纤维的制备方法有很多种，下面将介绍其中几种常见的方法。
首先是静电纺丝法。
这种方法是最常见也是最直接的一种方法。
通过将高分子溶液或胶体材料注入到高压电极中，当电极电压升高时，材料的表面张力会被克服，形成细丝状的纳米纤维。
静电纺丝法的优点是制备纳米纤维的过程简单，成本低廉，但纤维的纯度较低。
其次是模板法。
这种方法利用孔洞结构的模板，将高分子溶液填充进孔洞，经过干燥或者其他处理后得到纳米纤维。
模板法制备的纳米纤维具有良好的结构和分散性，能够控制纤维的尺寸和形状，但是对模板的要求较高。
还有液晶法。
这种方法利用液晶相态的高分子材料，在特定的条件下经过自组装形成纳米纤维。
液晶法制备的纳米纤维具有优异的力学性能和热稳定性，适用于制备高品质的纳米纤维。
然而，液晶法的制备过程相对较复杂。
纳米纤维在各个领域有着广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用案例。
首先是纺织领域。
纳米纤维具有出色的透气性、柔软度和耐用性，可以用来制备高性能的纺织品。
例如，运动服、户外服装和内衣等产品都可以采用纳米纤维材料，提高服装的舒适性和功能性。
此外，纳米纤维还可以用于制备阻燃纺织品和抗菌纺织品，具有广阔的市场应用前景。
其次是电子领域。
纳米纤维材料具有良好的导电性和光学性能，可用于制备具有高导电性的电子器件。
例如，利用纳米纤维可以制备高性能的柔性电子器件，如柔性显示屏、柔性电池等。
此外，纳米纤维也可以用作光学传感器、光催化剂等方面的材料，在提升电子器件性能和功能方面具有广泛应用前景。
还有医药领域。
纳米纤维具有较大的比表面积和良好的生物相容性，可以用于制备各种功能性纳米纤维材料，如药物缓释材料、组织工程材料等。
例如，纳米纤维可以用于制备各种纳米纤维薄膜，用于药物缓释系统，可以实现药物的定向和持续释放。
聚合物纳米纤维的制备技术及应用研究
聚合物纳米纤维的制备技术及应用研究聚合物纳米纤维是一种重要的材料，它具有很强的机械性能和化学稳定性，能够应用于光电、生物医学、能源、环境等多个领域。
本文将介绍聚合物纳米纤维的制备技术及应用研究情况。
一、聚合物纳米纤维的制备技术1. 电纺法制备聚合物纳米纤维电纺法是制备聚合物纳米纤维的一种重要方法，具有简单、有效、高效、成本低等优点。
电纺法是利用高电场作用下的电荷效应，将高分子溶液喷出，并在空气中飞行的过程中，经过静电拉伸、溶剂蒸发等过程，形成具有纳米级别直径的聚合物纳米纤维。
这种方法具有操作简单、无环境污染等优点，且制备出的聚合物纳米纤维颗粒大小均匀、纤维直径可调节。
而且该方法能够制备出大面积的聚合物纳米纤维薄膜，具有广泛的应用前景。
2. 相容共混法制备聚合物纳米纤维相容共混法是将两种或多种聚合物在相容的混合物中，通过溶液共混、熔融混合等方式混合成单一的成分均一的体系。
在该体系中，利用相互作用作用力，聚合物之间形成协同作用，最终形成具有纳米级别直径的聚合物纳米纤维。
该方法具有操作简单、成本低等优点，而且制备出的聚合物纳米纤维薄膜具有低温、高强度、耐磨损等性质。
因此该方法能够被广泛应用于医学、环境、能源等领域。
3. 空气静电纺丝法制备聚合物纳米纤维空气静电纺丝法是另一种常用的制备聚合物纳米纤维的方法。
该方法通过高压电场电荷效应，使溶解的聚合物溶液形成气溶胶状态，并通过在空气中静电纺丝的方法将气溶胶纤维拉伸成具有纳米级别直径的聚合物纳米纤维。
与电纺法相比，该方法的优点是，制备速度更快，中间步骤更简单，且可以制备出具有更大直径的聚合物纳米纤维。
二、聚合物纳米纤维的应用研究1. 生物医学领域聚合物纳米纤维在生物医学领域的应用，是聚合物纳米纤维研究中的一个重要方向。
聚合物纳米纤维可用于制备纳米级别的高分子材料，这些材料具有良好的生物相容性、良好的生物粘附能力、良好的生物样品提取、分析和检测等特性。
在纳米纤维材料中，纳米纤维具有更大的比表面积和体积，可以更有效地降低药物的剂量、提高药物的生物利用度，还可以提高疗效，缩短治疗时间。
纳米纤维概述
纳米纤维概述1.纳米纤维的概念纳米纤维是指直径处在纳米尺度范围(1～100nm)内的纤维，根据其组成成分可分为聚合物纳米纤维、无机纳米纤维及有机/无机复合纳米纤维。
纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点，同时纳米纤维还具有纳米材料的一些特殊性质，如由量子尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的特殊的电学、磁学、光学性质[1]。
纳米纤维主要应用在分离和过滤、生物及医学治疗、电池材料、聚合物增强、电子和光学设备和酶及催化作用等方面。
2.纳米纤维的制备方法随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的制备技术也得到了进一步开发与创新。
到目前为止，纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。
而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法,主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。
2.1静电纺丝法静电纺丝法是近年来应用最多、发展最快的纳米纤维制备方法[2-4]，其原理是聚合物溶液或熔体被加上几千至几万伏的高压静电，从而在毛细管和接地的接收装置间产生一个强大的电场力，随着电场力的增大，毛细管末端呈半球状的液滴在电场力的作用下将被拉伸成圆锥状，即泰勒锥。
当外加静电压增大且超过某一临界值时，聚合物溶液所受电场力将克服其本身的表面张力和黏滞力而形成喷射细流，在喷射出后高聚物流体因溶剂挥发或熔体冷却固化而形成亚微米或纳米级的高聚物纤维，最后由接地的接收装置收集。
利用静电纺丝法可制备得到多种聚合物纳米纤维,而采用不同的装置可收集获得无序排列的纳米纤维毡或定向排列的纳米纤维束,也可制备空心结构、实心结构、芯--核结构的纳米纤维,满足其在不同领域的应用需要。
2.2双组份复合纺丝法双组份复合纺丝法制备超细纤维主要以海岛型和裂片型复合纤维为主[5-7]，其原理是将两种聚合物经特殊设计的分配板和喷丝板纺丝，制备海岛型或裂片型的复合纤维。
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纳米纤维技术介绍1．纳米纤维纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料,纳米是一个长度单位,其符号为nm，为1毫米的百万分之一(l nm=1×10-6 mm)。
图1可以直观的比较人类头发（0.07-0.09 mm）与纳米纤维直径的差别。
图1 纳米纤维直径尺度示例2 纳米纤维的应用与优势纳米纤维在众多领域都有应用的优势，这些优势被近年来大量的学术论文报导，同时受到了产业界的重视，一些产品已经在市场上广泛的应用。
这些领域包括：空气过滤、液体过滤、能源/电池隔膜、生物医学、药物缓释控释、健康和个人防护、环境保护、吸声材料、食物和包装等等。
纳米纤维作为过滤材料的优势：纳米纤维在空气过滤和液体过滤材料领域已有市场化的产品，其进入中国市场的方式均为原装进口。
为确保技术壁垒相关企业虽在国内建立了全资子公司，但不设纳米纤维过滤材料生产线。
相关产品有唐纳森公司Torit® DCE®除尘器、燃汽轮机过滤器GDX™、汽车引擎过滤器PowerCore™，唐纳森公司宣称其产品具有无可替代的性能。
另有美国贺氏（H&V）公司FA6900NW、FA6901NW、FA6900NWFR系列空气过滤滤料，以及H&V公司一些型号不明的滤料也有使用纳米材料。
纳米纤维非织造材料对亚微米颗粒的过滤效率是常规的微米纤维非织造材料（无纺布）所无法比拟的。
这一特性决定了纳米纤维在空气中颗粒污染物的分离（电子工业、无菌室、室内环境净化、新风系统、工业高效除尘等）和液体中颗粒污染物的分离（燃油滤清器、水处理等）相关领域具有广阔的应用前景。
（1）纳米纤维直径小——孔隙尺寸小、过滤效率高过滤材料通常为纤维平面非织造材料（纤维无纺布），随着纤维直径的减小，单位面积内的纤维根数显著增加，纤维未搭接处形成的孔隙尺寸显著减小，过滤效率明显提升（如图2所示）。
对于常规过滤材料很难拦截的PM 2.5污染物有很高的拦截效率。
图2 纤维直径与孔隙尺寸和过滤效率之间的关系（2）纳米纤维比表面积大——对细微颗粒的吸附能力强纤维直径减小，纤维比表面积增大。
相同的聚合物形成纤维后，比表面积(s)与纤维直径(d)的关系式为：ds1∝,其关系服从图3中的曲线。
可知，纤维直径从10 μm减小到100 nm（0.1 μm）时，纤维的比表面积增加至原来的1000倍。
比表面积的增大，增加了颗粒与纤维接触而被吸附的几率，特别是对常规过滤材料无法过滤的100-500 nm的微细颗粒的捕捉与分离，纳米纤维滤料是常规滤料无法比拟的，可以捕获PM2.5污染物中粒径最细小的颗粒。
图3纤维比表面积与直径的关系（3）纳米纤维孔隙率高——透气性好纳米纤维无纺布孔隙率高达70-90 %，而常规微米纤维无纺布孔隙率在40 %左右。
（4）纳米纤维过滤机理为“面过滤”——易清灰、清灰后过滤性能回复率高、使用寿命长常规滤料是“体过滤”（如图4所示），起初过滤效率很低，灰尘先进入滤料的内部，堵塞部分孔隙，过滤效率才有所提升。
但是，这种方式有如下弊端：①增大了过滤阻力，运行能耗高；②在清灰过程不太可能被清除，降低滤料使用寿命；③污染物容易在风压的作用下，脱落到清洁区，影响过滤效果。
纳米纤维滤料是“面过滤”（如图5所示），颗粒污染物被截留在滤料表面，这些表层积灰尘很容易清除。
图4 微米纤维的“体过滤”原理示意图图5 纳米纤维表面过滤原理示意图（5）纳米纤维滤料具有更长的使用寿命和更低的能耗——节约运行成本表1给出了使用唐纳森公司Ultra-web®滤芯工业除尘器每年节约能耗数据，描述了使用该设备有50 %的能耗折扣：“更高过滤效率=更洁净空气；更低压降=更显著降低能耗=降低能耗成本；更低的清灰频率=更高的使用寿命”唐纳森这款纳米纤维滤料的寿命是普通过滤材料的4倍。
同样，在车用空气滤清器中，没有反吹清灰设计，空气阻力升高到一定值应更换滤清器，纳米纤维滤料阻力升高水平明显低于普通滤料，寿命可达普通滤料的2倍。
表1 唐纳森使用Ultra-Web®滤芯工业除尘器节约能耗（数据来自唐纳森网站）3．本项目的纳米纤维滤料产品与国外高端品牌产品的对比本项目的纳米纤维滤料是高性能复合滤料的一种，可以简单地表述为在普通滤料（基材）上制造一层纳米纤维功能层，形成具有高过滤效率的纳米纤维复合滤料。
材料高性能的核心在于纳米纤维的形貌——（1）基材表层是否被纳米纤维功能层铺满？（2）表层功能纳米纤维层的纤维直径是否足够小？是多少纳米？——这些要借助电子显微镜观察。
3.1 本项目中试产品与国外高端品牌产品的纳米纤维形貌比较用扫描电子显微镜（SEM）研究了国内市场上最高端的进口滤料（A）贺氏（H&V）普通滤料、（B）H&V纳米滤料H&V Nanoweb®、（C）唐纳森纳米滤料Ultra-web®、（D）本项目中试的纳米滤料样品的纤维形貌。
(A)为H&V普通滤纸，纤维直径在10-20 μm，过滤效率等级较低；(B)为H&V Nanoweb®纳米滤纸，其利用某种工艺在滤纸的表面复合了一层0.5-1.5 μm的亚微米纤维，有MERV 13和MERV 15两个过滤效率等级的产品；(C)为唐纳森的Ultra-web®滤纸，滤纸表面复合的纳米纤维直径为100 nm有MERV13、MERV14、MERV15三个过滤效率等级的产品。
(D)为本项目中试的纳米滤料产品，纳米纤维直径80-100 nm过滤效率等级为MERV13、MERV15。
可见，本项目中试生产的纳米纤维直径与本领域国际巨头唐纳森公司的Ultra-web®相当，且比H&V的纳米纤维Nanoweb®直径小，从过滤效率的角度势必优于H&V的纳米纤维产品（这在表2.2中有充分的说明），而与唐纳森的滤料过滤效率相当（唐纳森不单独销售滤料，因此我们无法获得样品来测试效率）。
3.2 本项目中试产品与国外高端品牌产品的性能测试结果比较表2中列举了本项目中试阶段定型的2款纳米纤维滤纸性能数据，并对比了未复合纳米纤维前的普通滤料，以及H&V的纳米滤纸Nanoweb®的性能。
可以看出，在同样的测试环境下，本项目制备的纳米滤料效率高于H&V Nanoweb®，远高于普通滤料的17.55%，这些过滤效率的优势均源于本项目将纤维直径缩小到90 nm，这与唐纳森公司的Ultra-web®的100 nm有同样的水平，参考图6。
过滤性能分级也与唐纳森公司的Ultra-web®处于同样的水平，且初阻力相似。
4．纳米纤维的工业化大规模制造纳米纤维制备的有效方法是静电纺丝技术，它起源于1902年Cooler等人的发明，经过百余年的发展，其物理本质和形成过程已经被多个学科的研究成果所揭示和证明。
随着纳米科技的兴起,特别是20世纪90年代和21世纪初，静电纺丝技术获得了飞速的发展，学术论文呈几何级数增长。
4.1 纳米纤维制造原理与过程如图7所示，静电纺丝基本装置主要包括高压电源、喷丝头和接收装置三个部分。
具体工作过程为：（1）在高压电源的作用下，针尖与接收装置之间形成高压静电场；（2）聚合物溶液通过注射器一滴一滴地从针尖送入静电场；（3）溶液在电场力作用下，形成“泰勒锥”，随着电场力的增加，克服表面张力，形成射流，聚合物分子链簇被电场力不断牵伸并从溶液中析出，形成纳米纤维，沉积在接收装置上。
图7 针头静电纺丝装置示意图4.2 国内静电纺丝设备及问题图8 国内针头法静电纺丝设备针头法静电纺丝原理简单，易于实现。
图8给出了2台国内企业制造的电纺丝设备图片，这些设备包含：可平移的针头、连续注液系统等。
为了提高制造效率，很多设备中采用了多针头系统。
生产类似设备的企业包括：北京富友马科技有限公司、深圳市通力微纳科技有限公司、济南米莱仪器有限公司、大连鼎通科技发展有限公司、济南良睿科技有限公司……但是，由于纺丝溶液需要通过注射器一滴一滴地供入电场，采用针头法静电纺丝的这些设备生产效率是十分低下的，基本不具备工业化生产潜力。
4.3 本项目纳米纤维工业化生产线本项目结合多年对纳米材料物理、化学的研究和静电纺丝原理、工艺参数的研究，开发了幅宽1 m的静电纺丝中试生产线，彻底打破了国外封锁，生产设备专利已获授权，生产方法的发明专利处于公开期。
完全解决了国内所用的针头法（单针头、多针头、多针头阵列）静电纺丝技术在工业化制备纳米纤维中的①产率低、②针头易堵塞、③各针头之间电场分布不均带来的产品质量不稳定的问题。
（1）生产线及生产过程图9示例性地给出了本项目的生产过程，在纺丝设备一端通过退绕机构将基材送入纺丝设备；在静电纺丝区，纳米纤维被制备并沉积到基材上；通过设备另一端的卷绕机构将产品收卷。
图9 生产过程示意图（2）生产效率通过调节基材在纺丝区域停留时间，可以控制单位面积纳米纤维的沉积量，形成不同规格的产品。
纳米纤维层越厚，产品过滤效率越高，相应地初阻力也会一定程度提高；纤维越细，对更微小的粒子有更高的过滤效率。
用本项目1.6m幅宽生产线生产MERV 13等级的滤料产品生产效率约1000m2/h，按年产5000小时计算，年产500万m2，（按照克重135 g/m2和年产量约675吨）。
生产更高等级产品生产效率虽然有所降低，但仍然是目前最高效的生产线，可根据市场需求量随时调整产能利用率，具有规模效应。
（3）生产条件决定因素纳米纤维技术属于微观技术，在产品开发、材料选择、工艺条件确定等方面包含了化学、材料学、超分子科学、纳米科学等前沿科学领域，成功转化为产品需要对这些领域的深入理解和研究。
因本项目的核心技术团队在纳米材料、化学以及超分子自组装等领域有着多年的研究经历，充分地掌握了生产工艺中各种细节问题的原理和解决方案，从实验室小样开发到1m幅宽生产线中试成功也付出了艰辛的努力。
通过中试生产线的研究，已完全掌握了大规模纳米纤维静电纺丝相比常规静电纺丝的各种不同参数及相应的机理。
大规模纳米纤维静电纺丝的发生、纳米纤维的直径、分布、产品质量等主要由如下因素决定的。
a) 聚合物参数：聚合物结构、相对分子量、分子量分布、溶解性等；b) 溶剂参数：溶剂种类、与其他溶剂复配、沸点、挥发性等；c) 溶液参数：浓度、粘度、表面张力等；d) 电压、接收距离等。
4.4 本项目工艺对材料的适应性本项目工艺方法对基材适应性强，基材可选择的范围广。
在中试阶段只选择了在空气过滤、除尘领域应用广泛、占有较大市场份额的几种普通滤料作为基材。
这些基材包括：(A)纤维素滤料（滤纸）、(B)玻璃纤维滤料（Glass）、(C)聚酯纤维滤料（PET）、(D)聚苯硫醚纤维滤料（PPS），以这些为基材制备的纳米纤维复合滤料扫描电子显微镜（SEM）照片见如图10。