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2019中纺联科技进步一等奖:自由液面多射流静电纺非织造材料制备关键技术及产业化

| 2020-03-24

项目名称:自由液面多射流静电纺非织造材料制备关键技术及产业化


项目完成单位:东华大→学、苏州九一高科无〒纺々设备有限公司、中原工学院、苏州金泉新材θ料股份有限公司、苏州康富特环境科技有限公司、河南工∽程学γ◄院、长垣虎泰无纺布有限公司◣


纺织щ工业是我国支柱产业,其中产业用纺织品占比已超过2ъ5%。然而国内此类材料存在低端同质化现象严重┑,高附加值、功▁▂▃▄能性产品严≧重依赖进口『的瓶颈问题。静电纺制备的微纳米⊙纤维非织造材料具有高比表面积、高吸附特性,可制备∣高效低阻过滤材料、定向扩散导水卫生材料等高附加值产业用纺织品,是我国“十〢三五”规划纺织工业重点发展方向之一。然而现有静电纺技术存在纺丝۞过程不稳定、纤维直径离散大、无法规模化β制备等难题。为破解这一困境,该项目在国家科技支撑计划、国家自然科学基金、中国纺织工业联合会科技指导性项目资助下,历♂经十几年攻关,实现κ了自由液面多射流静电纺微纳米纤维非▂▃▅▆█织造材料的可控稳定量产,通过与纺粘热轧、热风等非织造基材复合,为高附加值、功能性微纳米非织造材料产业化提供解决方案。


该项目创新性成果:(1)建立了单射流可控射流拉伸的微纳米纤维直径精准控制★制备理论,建立了介质诱导下的射流拉伸细化模型,解决了微『纳У米纤维纺程不可控、直径离散度不可控的难题,将微纳米纤维直径CV值降低到30%以下。(2)构建了动态平衡自由液面多射流控制理论,研发出系列空间对称自由液面纺丝喷头,多射流间距仅为5mm,包络角۩稳定在100,纤维直径CV值降至15%以下,实现纤维直径℃分布大幅减小,单喷头产能250mL/小时以上,是传统针头的160倍。(3)发明了纵横向多↓模块相位补偿成网技术,分别实现じ了微纳米纤维梯度可变嵌入(横向)成网以及高取向(纵向)成网,为微纳米窄分布纤维非织造过滤材料和取向*导湿定向扩散导水卫生材料的℡产业化制备奠定基ō础。项目组研发的1800mm幅宽4模块8喷头生产线年产能达到150万平方◙米以上。(4)研究了直径和孔隙梯度结构的微纳米非织造材料与PP/PE双组分热风基材的▍◥低速亚熔点热轧复合以及双向热风高速复合技术,制备的过滤材料滤效>99.Ⅵ9℡99%,滤阻<106Pa;开发出PLA/E‰S基材的高取向PLAЫ₪큐微纳米纤维复合热风工艺,制备的定向扩散导水卫生材料,不同Э方向液体扩散‖|速比>6,液体穿透速率>3mL/⿰s•cm2


该项目≤获授权国家专利46项,制定行业标准1项,发з表』SCI论文50篇,形成完整的知识产权体系╫。项目成果已实现推广应用,形成微纳米非织造材料生产线7条,近三年生产微纳米纤维复合非织造材料7175.6吨,¤新增营收2.41亿元,新增利润达到3556万元。ⓥ成果鉴定结ч果表明:项目总体技术达到国际先进水平。
2020-03-24
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