第三届国际静电纺丝会议

【编者按】:炎热的盛夏八月,在北京大学举办了“中国化学会第29届学术年会,年会为期四天,并以“静电纺丝技术与纳米纤维”为主题专门设立了分会场,得到了业内的广泛关注并扩大了电纺丝的社会影响力。在美国的同一时间,也举行了“第届国际静电纺丝会议”,本刊特邀天津工业大学纺织学院刘延波教授对现场进行了报道。

第三届国际静电纺丝会议于201484-7日在美国加州旧金山市的Westin San Francisco Market Street大酒店如期举行。这次会议是由美国陶瓷协会(The American ceramic Society)主办、并由爱尔兰的Profector Life Sciences Ltd.、土耳其的inovenso、中国纳邦(Nabond)以及西班牙的YflowBioInicia厂商赞助举办的一次全球性静电纺丝领域会议,与会100多名相关大专院校、科研院所和公司企业代表来自世界上30个国家和地区,包括美国、日本、韩国、意大利、法国、英国、爱尔兰、德国、捷克、埃及、土耳其、印度、巴西、新西兰、澳大利亚、加拿大、比利时、台湾、香港、新加坡、泰国、阿联酋、丹麦、伊朗、西班牙、哈萨克斯坦、墨西哥、瑞士、南非和中国

本次会议由美国弗罗里达大学的Wolfgang Sigmund博士和佐治亚理工学院的Younan Xia博士共同主持。此外,吉林大学王策教授、东华大学莫秀梅教授以及澳大利迪肯大学的林童教授应邀作为会议学术委员和分会主持,但是王策教授由于出席本年度的化学年会而抱憾缺席。国内与会代表主要来自北京航空航天大学、东华大学、天津工业大学、南京工业大学、北京理工大学、南京林业大学等。

本次会议第二天,即201486日傍晚,大会举行晚宴招待来自全球的静电纺丝研究人员和企业代表共100余人。著名的静电纺丝之父,85岁高龄的Dr. Reneker 参加了晚宴并和与会代表亲切交流。下图为笔者与Dr. RenekerDr. Yarin 以及Dr. H. Fong等静电纺丝前辈和专家的合影。

(左起Dr. Shing-Chung Wong, Dr. Yarin, Dr. Yanbo Liu, Dr. Reneker, Dr. H. Fong

大会收录论文包括以下几个研究方向:

1)静电纺及其他纳米纤维制备技术的新进展(III

2)陶瓷及复合纳米纤维(III

3)陶瓷复合材料与能源

4)聚合物纳米纤维(III

5)墙报展

6)电纺材料的生物医疗应用(IIIIII

7)利用电纺或电喷材料进行储能和收割

8)过滤、纺织及其它

9)电纺理论与建模方面的进展

大会共分为三个分会场,每个分会开始时都由受邀代表作首席报告。来自美国伊利诺大学机械与工业工程系的Dr. Alexander Yarin,应邀作了题为ElectricallyAssisted Subsonic and Supersonic Solution Blowing of Monolithic and Core-Shell PetroleumDerived and Bio-Polymer Nanofibers: Experiments and Modeling的学术报告。Yarin 教授目前已经出版专著3部,参与10部书章节的撰写,发表论文250篇,拥有6项专利,并且是学术期刊Experiments in Fluids的副主编和2007Springer Handbook of Experimental Fluid Mechanics的三位副主编之一。

Yarin教授在其大会报告中,利用电辅助式次声波和超声波溶吹技术(Solution blowing tech)对那些不适合静电纺的石油衍生聚合物(如PPPE)和生物大分子进行了单组分和皮芯双组分纳米纤维制备研究,所得纳米纤维直径可及2050nm,即便是静电纺也难以企及。他的研究主要涵盖下面几个方面:(1)利用次声波溶吹法制备石油衍生聚合物的单组份和皮芯双组份纳米纤维;(2)利用不同生物可降解性生物大分子制备单组份和皮芯双组份纳米纤维并对其膜材料进行表征;(3)多喷嘴电辅助式溶吹技术的开发;(4)直径2050nm纳米纤维超声波溶吹制备及新颖的χ-PA6的发现,以及通过CH2键伸缩的减少、–NH键伸缩的移动、不同类型H-键的出现和杨氏模量与经过后处理的PA6微米级纤维相比有10倍提升的现象来表征所得纳米纤维;(5)溶吹过程建模。

来自韩国KAIST 大学材料科学与工程系的Doo Kim教授在会上作了题为Advances in Functional Metal Oxide Nanofibers的报告。他目前的研究主要包括用于呼出气传感器和储能仪器如锂离子、锂硫、锂空气电池的电纺功能性纳米纤维的可控加工和表征研究,已经发表113篇论文,拥有122项专利技术,同时担当Journal of Electroceramics (Springer)的责任编辑职务,并且在2012年主持了在韩国济州岛召开的国际静电纺丝会议,

从大会发表论文的研究方向来看,大专院校和科研院所的研究仍然集中在新材料的开发和应用研究,以及静电纺丝过程的建模、工艺控制,纳米纤维内部结构研究。少数公司企业已经实现静电纺丝技术的产业化,例如SNC公司的BEST牌球形静电纺纳米纤维的生产已经可以工业化,产量可达1kg/h。捷克的ELMARCO公司也展示了其在全球静电纺技术领域的领先技术和地位,澳大利亚迪肯大学的林童教授介绍了该项目组近年来在无针头静电纺丝技术和纳米纤维纱线制备技术方面的最新进展,基于螺旋弹簧的静电纺丝设备幅宽可达1.8m,已经在河南完成加工,运回澳大利亚进行试运行,效果令人满意。土耳其的inoverso公司规模化静电纺设备NanoSpinner416主要用来对材料进行喷涂,产率为5kg/天。

爱尔兰Profector® Life Sciences Limited公司发明了Spraybase®, Spraydrum™ Profector®纳米材料制备技术,其中Spraybase®技术首次将静电纺丝和静电喷涂有机地整合在一起,可以实现静电纺丝和静电喷涂在生命科学领域的应用,适用的原料包括各种聚合物、生物试剂和化学药品。西班牙的Yflow公司拥有25年的静电纺丝和静电喷涂经验,利用双组份同轴共纺静电纺丝技术可生产各种双组份皮芯纳米纤维材料。其同轴静电喷涂技术可以从溶液、悬浮液甚至熔体制备皮芯结构的胶囊,此项技术有望工业化并用于将极性导电液体封装入绝缘外壳当中。

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