前言
早在7000多年前,人類就能夠從自然界中獲取棉、麻、絲、毛等天然纖維,并將其用于遮體保暖。隨著化學工業(yè)和高分子材料的迅速發(fā)展,一系列合成高分子纖維不斷涌現(xiàn),不僅滿足了日常生活中人們對服裝、家用紡織品的需求,還廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境、能源等高新技術領域。
20世紀80年代末,納米技術的迅速興起帶動了納米材料的蓬勃發(fā)展和廣泛應用,使其成為推動當代科學技術進步的重要力量。納米纖維作為一維納米材料,不僅具有顯著的尺寸效應,還在光、熱、電、磁等方面表現(xiàn)出諸多新奇的特性,可顯著提升材料的性能并拓寬其應用領域。目前,納米纖維的制備方法主要有模板法、閃蒸法、海島法、靜電紡絲法等,其中靜電紡絲技術因具有制造裝置簡單、纖維結構可調(diào)性好、技術結合性強等優(yōu)勢,已成為制備納米纖維的主要途徑之一。靜電紡納米纖維材料具有比表面積大、孔徑小、孔隙率高、孔道連通性好、易表面功能化改性等特點,在航空航天、國防軍工、環(huán)境治理、電子能源、生物醫(yī)用等高精尖領域具有廣闊的應用前景。
作者一直從事靜電紡絲技術及納米纖維的基礎與應用研究工作,尤其在靜電紡納米纖維結構的精細調(diào)控及功能化應用方面積累了一定的研究經(jīng)驗。鑒于當前諸多領域?qū){米纖維材料的迫切需求和靜電紡絲技術的迅猛發(fā)展,以及作者在功能靜電紡纖維材料方面的一些研究成果,特撰寫此書,旨在給纖維材料研究領域的科研人員提供參考,并希望本書可對納米纖維材料的發(fā)展起到拋磚引玉的作用。
本書第1~2章主要介紹靜電紡絲技術的起源、發(fā)展、基本理論和靜電紡纖維材料的種類及結構;第3~12章介紹靜電紡納米纖維材料在空氣過濾、液體過濾、油水分離、自清潔、防水透濕、吸附與催化、生物醫(yī)用與生化分離、傳感、能量存儲與轉(zhuǎn)換、隔熱領域的功能化應用;第13章介紹靜電紡纖維材料在應用領域拓展、力學性能增強及宏量制備方面的研究展望。
由于水平有限,且功能靜電紡纖維材料的發(fā)展非常迅速,書中難免存在一些不足甚至錯誤之處,懇請讀者批評指正。
2018年春于上海