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发布时间:2018年06月22日

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开

13期纺织科技新见解学术沙龙于2018615日在江苏苏州召开,主题为“纳米纤维的宏量制备及其应用”。本期沙龙由中国纺织工程学会主办,苏州大学、《纺织学报》编委会承办中国工程院院士、东华大学教授俞建勇,天津工业大学教授程博闻,苏州大学教授潘志娟担任本期沙龙领衔科学家。中国纺织工程学会常务副理事长伏广伟出席会议并致辞。来自高校、科研院所、企业的40余名专家、学者以及新闻媒体界的朋友出席了本次沙龙。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开

伏广伟常务副理事长在讲话中强调纺织科技新见解学术沙龙的特点是鼓励学术争鸣,弘扬敢于质疑、勇于创新的精神,希望各位专家\学者要加强跨领域、跨学科的合作研究,为纺织行业的发展提供新动能。潘志娟教授代表承办单位致欢迎辞,介绍了苏州大学纺织相关学科建设以及纳米纤维的研究近况,并以亲身受益经历对纺织科技新见解学术沙龙给科技工作者提供的跨界交流合作机会给予高度评价。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开
产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开

简短的欢迎仪式之后,围绕本期沙龙主题,领衔科学家程博闻教授和潘志娟教授分别主持了上下午的交流与讨论。本期沙龙上,与会专家与学者分享了应用于医疗、能源、环境保护与治理、安全与防护领域的纳米纤维产品研发近况,以及9种纳米纤维的制备方法与发展现状,此外还对国内纳米纤维生产设备的发展趋势进行了热烈讨论。梳理本期沙龙内容,现从纳米纤维产品研发与应用、纳米纤维制备技术及其应用2个方面将各位专家与学者的新思路、新观点呈现给大家。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开

北京科技大学李从举教授,介绍了静电纺丝技术、纳米纤维的压电特性及其在传感器中的应用研究,以及在锂离子电池隔膜、电极材料、硫化锂电池、超级电容器和过滤、节能、环保中的应用研究。

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苏州大学李明忠教授,分享了微/纳米丝素纤维对细胞的引导作用的研究成果。这种纳米纤维可选择性地引导细胞向受损伤部位迁移、粘附、扩增,达到修复缺损组织的作用。由平行于轴向、直径约为436 nm的丝素纤维组成的导管,无论是多通道还是单通道,都能够引导神经组织有序化长入导管内,与单通道相比多通道丝素纤维导管内的新生神经组织和髓鞘化的再生轴突数目较多,攻克了血管再生领域面临的关键问题。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开
中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所李清文教授,介绍了单壁和多壁碳纳米管化学气相沉积法的可控生长、表面调控、组装及光电性质的研究进展,基于气凝胶纺丝,并制备超轻、超强碳纳米管纤维,实现了超长碳纳米管进行固态组装加工。碳纳米管纤维在力学与电学性能等方面显示出了优异的性质,其强力达到5~6GPa,在柔性电子器件、人工肌肉、电磁屏蔽、电极材料等领域将有广阔的应用前景。

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苏州大学陈冬赟副教授,从不同尺度选控调变材料孔隙结构、材料多维多级结构与性能复合协同以及材料界面物理化学性能调控角度,介绍了微纳功能材料的制备及其在环境治理中的应用。多维多孔微纳米复合纤维的研发对高浓度油类污染物治理及资源化,低浓度深度无害化处理具有重要意义。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开
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南京工业大学陈苏教授,从纳米功能材料的理论、制备及应用方面介绍了刚刚起步的基于微流控技术的纺丝新方法。使用该技术研发的产品可应用于发展前景较好的传感器、量子点柔性显示和微反应器领域中,实现其应用的微控集成。目前正在研发静电-微流纺丝新技术。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开
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天津工业大学康卫民教授,介绍了一步法静电纺树枝状纳米纤维过滤材料制备技术,采用这种新方法能赋予静电纺纳米纤维膜优异的过滤性能,该材料将在超高效过滤器、特殊高精密领域具有潜在应用前景。他认为设计与高效制备具有纳/微复合结构的过滤材料将是未来纳微纤维过滤材料重点发展方向之一。

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中科院宁波材料所陈鹏研究员,阐述了生物基可降解纳米纤维及非织造布的发展近况,提出了共混熔融纺丝(海岛法)技术路线,采用恰当的共混物体系,通过熔融纺丝/选择性溶解工艺可制备尺寸形态可控的纳米纤维

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澳大利亚迪肯大学林童教授团队代表田龙,介绍了林教授研发的无针螺旋式静电纺丝技术,该项技术已实现纳米纤维产业化生产,且纳米纤维细度的一致性较好。在此基础上又研发了封闭系统的狭缝式无针静电纺丝技术。该团队受益于国外科研体制,在技术研发、成果转化、产品加工与销售方面建立了良好的管理与运营体系,可为国内科研团队发展提供思路。

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苏州大学何吉欢教授,阐述了“气泡纺”纳米纤维高速批量生产的工业基础。该方法突破传统理念,采取特殊工艺对溶液内空气气泡进行拉伸实现纤维成型,认为其产品将在汽车尾气仿生纳米净化器、特殊功能服装与家用纺织品领域有较好应用前景。

产学研用专家齐聚,共商纳米纤维宏量制备难题—第13期纺织科技新见解学术沙龙在江苏苏州召开
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武汉纺织大学王栋教授,在研究热塑性高分子材料的热力学相分离行为及微观结构的基础上,提出了以纤维素酯为基体、热塑性聚合物为分散相的熔融共混相分离制备纳米纤维的新方法,其团队突破了热塑性聚合物纤维难以纳米化的瓶颈问题为智能纤维、传感器、染料电池、过滤产品的发展提供新途径。

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天津工业大学庄旭品教授,分享了溶液喷射纺丝方法的研究成果:介绍了聚合物溶液气流拉伸模型和关键组件研发,以及溶液喷射纺纳米纤维及其构建质子传递通道研究。制备的质子交换膜燃料电池是一种清洁、高效的绿色环保电源,可被广泛应用于汽车交通、便携式电源、家用电器、航空航天等领域。

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青岛大学龙云泽教授,介绍了基于新概念新技术的无溶剂静电纺丝技术。开发了当前世界上最小的便携式静电纺丝装置,可用于伤口敷料、脑膜封闭,并可以与微创手术结合,提供远距离定向给口腔、食管、胃部喷涂药物。采用该方法制备的无机SiO2纳米纤维用于锂离子电池隔膜,突破了空气过滤产品不耐高温的难点

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北京化工大学杨卫民教授团队代表李好义,从机械设备角度介绍了熔体静电纺丝技术及其产业化的进展。认为无溶剂的熔体静电纺技术将成为聚合物纳米纤维绿色制造的重要发展方向。使用该技术开发的纳米纤维产品主要用于制备吸油和过滤材料。

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《纺织学报》编委会主任俞建勇院士认真听取与会代表的发言后讨论后,为本期沙龙作总结性发言。纳米纤维研发也是其带领科研团队的一个研究方向,依据多年的研究实践,他在充分肯定了本期沙龙的选题后,谈了4点体会。

1)如何认识纳米纤维。从本体上讲,纳米纤维的尺度是亚微米,这个尺度与现有材料对比,它是一种新材料形态。从尺寸效应、表面效应、孔结构和多级结构方面要关注纳米纤维的特点,以及由此带来的功能性。作为一个新的材料族群,未来是否有好的成长性存在着多种可能性,需要从不同的方向发力探索,参照从二战后到今天非织造布的发展历程看,我们要增强信心。

2)纳米纤维的宏量制备。纳米纤维制备方法有很多,各具特色和优势,本期沙龙大家讨论的有针纺、无针纺、溶液纺、熔体纺、海岛纺、熔喷纺、微流控纺等,基本涵盖当前纳米纤维宏量制备方法,但要达到产业化立足需要满足品质可控、高效低成本、适应多元化原料、环保的要求。

3)未来纳米纤维制备是多元化的。纳米纤维的制备类同现在的化学纤维,将会有多种方法,随着研究的深入,从市场的角度将会自然淘汰,但是每种方法应该形成自己特色和优势,还要重视制造装备,通过完善工艺流程、发展人机协同,提高制造装备整体的适应性和稳定性。

4)纳米纤维的应用。应聚焦重点领域,如功能材料、能源材料、传导以及与人体相关的防护、保健等方面;关注纳米纤维的功能水平,从定性到定量,要多考虑综合性能和比较性;要把握国内外最新研究进展,增强自主创新能力;完善基础研究,加强学科交叉和产学研合作,共同促进纳米纤维及相关行业的发展。

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《纺织学报》主编刘军,简要介绍了《纺织学报》和约稿事宜,本期沙龙后,编委会将根据主题发言的内容及研讨情况组织具有指导意义的文章,由潘志娟教授担任专栏主编,以“纳米纤维的宏量制备及其应用”专栏形式快速发表在《纺织学报》上,将沙龙上的新观点传达给业界,期望大家予以关注。

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纳米纤维及其制品在纺织、过滤、能源以及生物医疗等领域有巨大的应用潜力,但纳米纤维的产业化生产还有不少工程技术难题需要攻克,为此,由苏州大学纺织与服装工程学院潘志娟教授提出的“纳米纤维的产业化生产关键技术”还入选了中国科协60个重大科学问题和重大工程技术难题。科技创新的前提是提出有价值的科学问题,抓准科技创新突破口,本期学术沙龙主题前沿,讨论充分而深入,来自不同学科和领域的代表带来了不同视角思想和观点的跨界碰撞,激发出了新的思想火花,为纳米纤维的宏量制备及其应用提供指导,并为相关领域专家、学者的跨学科合作与交流起到了桥梁作用。