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皮芯结构导向的纺织用气凝胶复合纤维开发技术
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商品编号
FP54446680932034617392
商品权属
自有
交易方式
技术转让
成交价格
¥ 300,000 元
成交时间
2023-09-27

店铺信息

盐城工业职业技术学院
电话 138xxxx1437
本技术开发一种皮芯结构气凝胶复合纤维,皮芯结构气凝胶复合纤维包含气凝胶颗粒的芯,皮层包含聚合物材料。皮芯结构气凝胶复合纤维包括一个以上的中空纤维结构,且气凝胶颗粒填充于一个以上的中空纤维结构的空隙内。使得本技术开发的皮芯结构气凝胶复合纤维具备优异的隔热性能、保温效果、隔音性能、吸附过滤性能、热稳定性、无尘及经济环保等特点,使其在服装、家纺、工业保温、吸附过滤等领域具有巨大应用潜力。

1.聚焦的痛点问题

当前市场气凝胶逐渐走出军用,在工业及民用市场日渐成熟,其产品应用形态也丰富多样,包括气凝胶颗粒、气凝胶毡、气凝胶布、气凝胶膜、气凝胶涂料、气凝胶纤维及气凝胶板等。其中气凝胶纤维是气凝胶众多产品形态中最具应用活性的产品形态,可进一步加工成气凝胶布、气凝胶毡、气凝胶线、气凝胶棒等,具有巨大应用潜能。同时气凝胶纤维制备技术也是最为不成熟,如何保证纤维本身的柔韧性及可加工行的同时,继承气凝胶的优异特性并解决相关副作用,成为气凝胶从业人员的研究难点。当前气凝胶纤维仍停留在科学研究阶段,其工艺技术主要有三种:

1)采用原位复合制备气凝胶毡工艺,将纤维浸渍于溶胶中,再凝胶老化,经过置换、改性、超临界干燥等工序获得气凝胶复合纤维。但此方法获得气凝胶纤维性能较差且掉粉严重,不利于进一步加工成型,同时掉粉使得其性能并不稳定。

2)采用有机气凝胶制备工艺,将有机溶胶经过静电纺丝等工序拉丝,在一定条件下凝胶,形成气凝胶纤维凝胶;再通过改性、干燥工序获得有机气凝胶纤维。采用此工艺成功制备出聚酰亚胺气凝胶纤维,但此工艺的过程复杂且制备出的气凝胶纤维力学性能仍待进一步提升。

3)采用熔融共混拉丝工艺,将气凝胶颗粒与聚合物材料在一定温度下熔融共混,再经过拉丝纺织工艺,形成气凝胶复合纤维采用熔融共混拉丝工艺,将气凝胶与聚合物材料一定温度下熔融共混得到复合母粒,再熔融喷丝形成气凝胶复合纤维。但此工艺缺陷也较为突出,如气凝胶颗粒较轻,很难与聚合物材料混合均匀;一般聚合物与气凝胶极性相当,聚合物熔融时很容易进入气凝胶孔洞内,导致气凝胶失效等问题。

鉴于现存聚合物-气凝胶复合纤维产品问题及制备工艺存在的技术问题,开发一种高效、简单且有效的气凝胶复合纤维较为迫切。

2.竞争优势分析

1)技术将气凝胶颗粒与聚合物材料复合成皮芯型复合纤维,使得复合纤维材料一方面有聚合物纤维的特性,如韧性、可编织性等;同时,复合纤维也继承了气凝胶的特性,如优异的隔热、隔音、吸附等性能;

2)技术开发出的皮芯结构气凝胶复合纤维,相比现有复合纤维,具备更优异的隔热性能、保温效果、隔音性能、吸附过滤性能、热稳定性、无尘及经济环保等特点;

3)相比于其他复合工艺(如熔融共混喷丝工艺),本技术提供的工艺具备生产技术简单、气凝胶-聚合物复合均匀、气凝胶结构保存完整、生产设备成熟等优点,避免了其他工艺因气凝胶较轻带来的复合不均问题、聚合物熔融进入气凝胶孔洞,导致气凝胶材料失效等问题;

3.市场应用

本技术开发的气凝胶复合纤维是一种超轻、多孔的新型纳米材料,具有高比表面积、高孔隙率、低密度、超高绝热性能、超低介电常数以及低折射系数等优异性能,在隔热保温、节能环保、石油化工、药物释放、航空航天等领域具有广阔的应用前景。


商品类型 技术成果 项目阶段 研制 成果权属 独占
技术领域
高分子材料 新材料 新型纤维及复合材料制备技术
交易方式 技术转让 权属人
盐城工业职业技术学院
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