静电纺功能纺织品的最新研发进展

      在纺织行业中，随着人们对运动产品的需求日益增加，消费者不仅要求其具备基础的舒适性和耐用性，还期望其依据穿着应用场景，具有抗菌、消臭、防水、温度调节、防紫外线等各种功能。因此，多样化的功能性面料开发成为研究热点。
      纺丝是一种通过在聚合物溶液或熔体上施加高电压，使其在电场作用下形成喷射流，最终固化成纤维的特殊工艺。静电纺纳米纤维材料具有较高的孔隙率和较大的比表面积，成分多样化，直径分布均匀，在生物医学、环境工程以及纺织等领域具有很高的应用价值。
      在此背景下，静电纺技术凭借其独特优势成为开发功能性面料的重要方法。近期，研究者们通过材料选择和优化纺丝工艺等，制备了多种功能性纺织材料，尤其是在热湿舒适性功能研究方面取得了较大进展。       东华大学蔡再生教授团队通过静电纺丝技术开发了一种具有Janus润湿性和导热性的高性能被动辐射冷却织物，该织物具有导热、汗液蒸发等优异功能，并且穿戴舒适度较佳。由于材料独特的光学性质和润湿性梯度/微纳分层结构设计，该超织物具有较高的太阳反射率和选择性红外辐射，在干燥和出汗状态下分别能获得13.8和19.3℃的冷却温度。       南京理工大学李强教授和范德松教授采用卷对卷静电纺丝技术，制备了一种具有双梯度Janus设计的仿生超织物，该织物可用于个人辐射和蒸发冷却。采用的分层纤维结构设计可实现高达99.4%的太阳反射率和0.94的中红外发射率，在烈日下皮肤温度可降低17.8℃。同时，双梯度Janus设计使其具有优异的吸湿排汗功能。       河北工业大学禹伟副教授、孟垂舟教授团队将静电纺丝与3D打印技术结合，开发了一种具有生理信号监测和个人热调节功能的多功能纳米纤维基服装。该纳米纤维基服装在炎热或者寒冷环境中，可以使穿着者的皮肤温度降低5.4℃或升高3.0℃，实现制冷/制热双重热管理。       东南大学赵东亮教授团队通过静电纺丝将相变微胶囊（PCMC）嵌入到纺织品中，所制备的静电纺纳米纤维由聚偏二氟乙烯-六氟丙烯纤维（PVDF-HFP）层和掺杂60％PCMC的聚乙烯醇缩丁醛纤维（PVB/PCMC-60）层组成，与未添加PCMC的纳米纤维和棉织物相比，分别可实现3.7和14.8°C的温度下降。此外，其还表现出理想的机械强度、柔韧性、可洗性、透气性、透湿性和防晒性。