Ткани, полученные электроформованием

В первой половине 20 века исследователи обнаружили возможность использовать метод электроформования (ЭФ) для получения волокон.

Ткань, которая должна соответствовать самым
трудным условиям

Однако этот способ с трудом мог конкурировать с другими технологиями прядения нитей. Вероятно, в ранних исследованиях, не был оценен масштаб волокон, полученных методом ЭФ, который  варьируется от субмикрона до нанометра. В настоящее время метод ЭФ приобретает всебольшую популярность и исследователи работают над расширением функциональности нетканых материалов, полученных данным способом.

Электроформованные волокна, используемые для производства тканей, могут быть в виде нитей или нетканой мембраны. Хотя Формхэлс (1934) описал несколько процессов, при которых ЭФ используется для производства нитей, неизвестно, пригодны ли данные технологии к прядению непрерывной нити.  Только в середине 2000 г.  в научных журналах появились публикации о  технологиях ЭФ и вариантах аппаратурного оформления (различные виды коллекторов, использование направляющих электродов и т.д.) (Смит и соавт., 2005). Но, несмотря на развитие технологий получения нитей методом ЭФ, вряд ли скорость производства нитей этим способом сможет соответствовать современной технологии прядения нитей. Преимущество ЭФ заключается в том, что нити, полученные с помощью этого метода, состоят из нановолокон, в то время как большинство современных нитей - из микроволокон. Однако необходимо дополнительно исследовать практические преимущества использования метода ЭФ для производства нитей.

Многие влагоустойчивые и дышащие ткани многослойны. Простой метод включения нановолокон в ткани – ЭФ нановолокон на подложку, что является простым способом замены функционального слоя в композитной ткани. Например, существует множество исследований возможностей придания ЭФ волокнам антибактериальных свойств (Кампеерапаппун, 2012) или введения в их состав лекарственных форм (Шрейдер-Гибсон и соавт., 2001). Исследование Факцини и соавторов (2012) показало, что, используя в качестве подложки нетканую вискозу при ЭФ полиамида 6, можно получить композитный материал, способный обеспечить защиту от наночастиц размером до 20 нм.

Метод ЭФ позволяет получать материалы различного назначения, при этом сохраняя небольшую толщину функционального слоя. ЭФ слой также рассматривается в качестве альтернативы Gore-Tex для формирования водоотталкивающей и дышащей мембраны (Хун и соавт., 2015).

Изображения РЭМ электроформованных мембран ПА6, присоединенных
к нетканой вискозе термическим путем. M. Faccini, C. Vaquero, andD. Amantia,
Journal of Nanomaterials, vol. 2012, ArticleID 892894, 9 pages, 2012.
Лицензия на данную работу принадлежит

Проблема ткани с мембраной на основе ЭФ волокон связана с надежностью и прочностью крепления мембраны с тканью. Даже используя процесс ламинирования, материал с полиамидной мембраной (подложка - вискоза) после 1500 циклов испытаний на сжатие и скручивание продемонстрировал видимые механические повреждения в форме отверстий диаметром от десятков до сотен микрометров. Интересно, что при использовании большего количества смолы для скрепления нановолоконной мембраны с подложкой возникло больше повреждений. Образец с ламинацией горячим прессом  продемонстрировал наименьшее повреждение в ходе испытаний  (Факцини и соавт., 2012). Возможная причина – концентрация напряжения в наволокнах в точках стыка.

 

Источник: http://electrospintech.com

Яндекс.Метрика