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简单的纳米纤维自组装工艺制备木质纤维

       纺织品已经被广泛应用于各种各样的领域,包括光伏、储能、热管理和可穿戴电子设备。以棉、麻或合成纤维等为原料,通过添加一些新兴的材料,如氮化硼(Boron nitride)、石墨烯(Graphene)或碳纳米管(CNT)等制得的智能纺织品表现出很多先进的功能性而受到越来越多的关注。合成纤维一般是由不可再生的石化资源制备而得,其制备涉及很多化学工艺过程,如分解、合成、提取、溶解等,造成了严重的环境污染。相比之下,由于生物材料具有可持续性和芯吸效应( Wicking )等优点,因而在纺织品制备方面越来越有吸引力。
        有鉴于此,美国马里兰大学胡良兵教授课题组在《Advanced Materials》发表了一篇文章,发明了一种通过化学脱木素和加捻工艺从天然木材直接制备宏观木纤维的策略。首先将天然的木材切成木片,用化学方法将木片中的木质素去除,得到白色的脱木素的木片,然后通过切割和加捻工艺得到木纺织纤维。研究人员得到的木织物纤维保留了天然木材中取向的纤维素纳米纤维,而木材中的微通道在加捻过程中被完全去除,从而得到了致密的结构。与天然木材相比,木织物纤维的机械强度大约提高了一倍,而韧性提高了20倍。作者认为该方法具有以下优点:1)不需要复杂的纤维素纳米纤维提取工艺;2)无需特殊设备即可容易地获得取向的纤维素纳米纤维;3)通过在脱木素的木材中填充功能材料能够得到功能化的木织物纤维;4)更少的能源和化学品消耗。
        总之,这种通过取向纳米纤维自组装成宏观木纤维的方法具有简单,低廉的特点,并为智能纺织品和可穿戴电子产品的开发提供了更有前景的方向。
                                                                       
                                              (来源:QYIM & AMSC YX DONG 编报)

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