Anwendungsstatus der Nanotechnologie in der Textilindustrie

Fasern mit einem Durchmesser von 100 bis 500 nm werden allgemein als Nanofasern angesehen. Genau genommen handelt es sich bei Nanofasern um Vliesstoffe aus Submikronfasern. Je nach Verwendungszweck, einschließlich biologisch abbaubarer Polymere, können elektronische Fasern zur Herstellung von Nanofasernetzen verwendet werden. Aufgrund der Vorteile der großen spezifischen Oberfläche, der Flexibilität, der Gasdurchlässigkeit, der mikroporösen Struktur, des geringen Gewichts, des hohen Elastizitätsmoduls und der guten Funktionalität wurden Nanofaserprodukte erfolgreich in Chargen angewendet. B. Filter, Auskleidungsschichten für chemikalienbeständige Stoffe, Gewebegerüste und einige innovative technische Anwendungen.

Das Natick Military Center in den Vereinigten Staaten arbeitet mit Regierung, Industrie und Universitäten zusammen, um die praktischen Anwendungen von Nanofasern und nanopartikulären Materialien in Schutzkleidung zu untersuchen, beispielsweise elektrogesponnene Gewebe aus thermoplastischen elastomeren Polyurethanen, die eine gute Leistung aufweisen. Bei Weiterverarbeitung oder Verarbeitung ist die Festigkeit höher. Die aktuellen Experimente und Entwicklungen konzentrieren sich auf funktionelles Melt-Blown und Elektrospinnen. Mischen von nanoskaligen Aluminium- und Titanmaterialien in Maschenmaterialien und andere Methoden, wobei dem Gewebe reaktive Verbindungen hinzugefügt werden, um eine Selbstdekontaminationsleistung zu erzielen.

Die Donaldson Company aus den USA befasst sich seit mehr als 20 Jahren mit der Anwendungsforschung im Bereich der Nanofaser-Web-Biomedizin. 1981 wurde die UltraWeb-Nanofaser-Filterausrüstung industrialisiert und auf neue Anwendungen wie Zellkulturmaterialien aus Nanofaser und Schutzkleidung gegen Rauch erweitert. Im Jahr 2002 gründete Donaldson ein neues Team zur Entwicklung eines dreidimensionalen Zellkulturmediums, das das biologisch abbaubare In-vivo-Nanonetz der extrazellulären Matrix (ECM) nachahmt, das aufgrund seiner Ähnlichkeit mit der extrazellulären Matrix als Gewebegerüst verwendet werden kann. Solche Gerüste bringen Zellen näher zusammen und wachsen zu einer dreidimensionalen Organisation. Die Schlüsselfaktoren sind mechanische Stabilität, Biokoordination, Zellproliferation und Zellinteraktion.

In letzter Zeit gab es großes Interesse an nanogesponnenen verschmolzenen Fasern. Hills hat erfolgreich homogenisierte schmelzspinnende Mikrofasern vom Inseltyp mit einem Durchmesser von 250 nm hergestellt und das Island-Sea-Moulding-Verfahren erfolgreich zur Herstellung von Nanoröhren mit einem Durchmesser von 300 nm eingesetzt. Mit einer Dicke von 50-100 nm kann die Hills-Rohrfaser zur Verteidigung gegen chemische Waffen, Arzneimittelfreisetzung, Mikrometerfiltration und Hydraulik im Mikrometerbereich (Hydraulik) verwendet werden.

Das japanische Energieversorgungsunternehmen Sumio Ijima hat 1991 erfolgreich ein mehrschichtiges Kohlenstoffnanoröhrchen entwickelt, das sich durch geringes Gewicht, hohe Festigkeit, elektrische Eigenschaften und Wärmebeständigkeit auszeichnet. Wissenschaftler des NanoTech Institute an der Universität von Texas in Dallas (UTD) haben in Zusammenarbeit mit der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) in Australien mehrschichtige Kohlenstoffnanoröhren in den Spinnprozess eingebracht, um hohe Festigkeit, Zähigkeit, extreme Weichheit und Elektrizität zu erzielen Leitfähigkeit. Das Wärmeübertragungsgarn kann zu "intelligenter" Kleidung verarbeitet werden, die elektrische Energie speichert, kugelsicher, temperaturgesteuert, porös und sehr angenehm zu tragen ist.