分子工学によるWPU/PAM複合材料による水性および透気性ナノ繊維膜の環境に優しい製造

科学分野:

• 材料科学
• ポリマー化学
• 繊維工学

背景:

• 多機能性繊維やコーティングの需要が高まっている
• 防水性,透気性,機械的な耐久性を兼ね備えた膜の必要性
• 伝統的な水性ポリウレタン (WPU) システムの限界は,有機溶剤と湿透添加物への依存を含みます.

研究 の 目的:

• WPUベースのナノファイバー膜のための新しい,有機溶媒のない電気回転法を開発する.
• ポリアクリルアミド (PAM) を二重機能添加物として使用して膜特性を高める.
• 保護用繊維,医療用材料,柔軟なバリアコーティングのための持続可能で高性能な膜を作成します.

主な方法:

• 電子回転によるWPU/PAM複合ナノファイバー膜の製造.
• WPUとPAMの間の水素結合の相互作用を利用して,互換性を向上させる.
• FTIR,XRD,XPS,および機械/環境サイクル試験を用いた特徴付け

主要な成果:

• WPU/PAMで安定した電気回転と繊維形態の改善を達成した.
• WPU/PVAシステム (<10°) に比べ,水との接触角度 (86.9°) が著しく増加した.
• オプティマイズされたWPU/PAM-3膜は,高い空気浸透性,優れた伸縮強度,低水吸収率 (~18%) と堅固な構造安定性を示した.

結論:

• 開発されたWPU/PAM膜は,従来のWPUシステムに対して,持続可能で高性能な代替手段を提供します.
• 有機溶剤のないアプローチは,揮発性有機化合物と湿透性添加物の制限を克服します.
• この進歩は 環境にやさしい 透気性のある膜技術が 様々な用途で 実現する見込みのある解決策です