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背景介紹

天然纖維集合體，如蜘蛛網、動物羽毛等結構獨特、功能豐富。其中，鵝絨因其特殊的分叉結構和優越的保暖性能被廣泛研究和應用。鵝絨結構由一根粗的主干纖維和大量細的分支纖維組成。主干纖維提供機械支撐以確保鵝絨的結構穩定性，而分支纖維則能夠固著更多的靜態空氣，起到保暖效果。因此，開發具有仿生結構的人造纖維紡織品仍然是目前一個熱點的研究方向。

成果簡介

受鵝絨結構的啟發，本論文作者開發了一種簡單、可規模化生產的方法制備鵝絨狀對位芳綸纖維和非織造材料。通過弱堿溶液（低濃度的NaOH水溶液）處理商用對位芳綸微米纖維，在化學水解和物理剪切力的共同作用下，對位芳綸纖維表面剝離生成了大量的納米纖維分支。與傳統的單一結構相比，由鵝絨狀纖維構成的非織造布具有典型的多尺度纖維形態、更大的比表面積和更小的孔徑，也因此呈現出更強的顆粒吸附能力（為初始非織造布的2倍以上），卓越的吸油能力（吸油量提升約50%）和空氣過濾性能（過濾效率提高約1倍），以及高隔熱性能（導熱系數=26.1 mW·m^{?1非織造布}·K^?1）。而對位芳綸固有的高強、阻燃等特性，也在仿鵝絨纖維上得到了很好的保留。這種仿生鵝絨纖維的制造過程不涉及復雜的設備和繁瑣的程序，因此也具有很好的產業化潛力。

圖文導讀

圖1 鵝絨狀對位芳綸非織造材料的制備過程、力學性能及纖維形貌。

圖2 鵝絨狀對位芳綸非織造材料的吸油性能表征。

圖3 鵝絨狀對位芳綸非織造材料的過濾性能。

圖4 鵝絨狀對位芳綸非織造材料的隔熱性能表征。

作者簡介

柯勤飛，上海應用技術大學校長，教授/博導。主要從事非織造材料與應用、功能性芳香新材料與應用等相關研究工作。先后主持、參加醫用防護材料關鍵加工技術及產業化、靜電紡-熔噴復合血液過濾材料的制備與研究等國家級、省部級項目和企業項目30余項。在Nano Research、Advanced Functional Materials、 Chemical Engineering Journal等期刊上發表學術論文120余篇，并獲發明專利30余件，主編國家重點規劃教材《非織造學》，獲省部級教學成果及科技進步獎多項。

黃晨，東華大學紡織學院教授。主要從事非織造材料結構工藝，以及生物醫用紡織材料的研究。主持中央軍委重點項目課題、國家自然科學基金青年項目、上海市晨光計劃以及企業橫向項目20多項。近三年作為通訊作者，在Nano Research、Advanced Science等學術期刊上發表20余篇研究論文，授權發明專利10余件，并獲得省部級科技進步獎6項。擔任中國紡織工程學會科學傳播專家、紡織學報青年編委等。

東華大學紡織學院博士生徐康麗為本文第一作者，柯勤飛教授和黃晨教授為通訊作者。非織造布

文章信息非織造布

Kangli Xu, Jixia Deng, Guangliang Tian, Lei Zhan, Jiajia Ma, Lijun Wang, Qinfei Ke^*, Chen Huang^*. Downy Feather-like Para-aramid Fibers and Nonwovens with Enhanced Absorbency, Air Filtration and Thermal Insulation Performances.Nano Research,https://doi.org/10.1007/s12274-022-4155-3..

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