碳纳米纤维的特点及应用领域

碳纳米纤维的特点及应用领域

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张晓军

〔塔城地区纤维检验所，新疆乌苏833000〕

碳纳米纤维具有较大的比表面积、孔径小、较好 的吸附性能，其碳纳米管、活性炭等在污水处理方面 应用较广泛。碳纳米纤维(丝技术制备的备的

CNFs)强度高、密度低、

Ce02微粒的聚集，增大了光催化剂与反应

物的接触面积，有效提高了 Ce02的光催化活性； CNFs及时将光生电子导走，延长了光生电子-空穴

免了纳米

对的复合时间，极大地提高了光催化效率。这_类 新型复合材料也为复合材料在光催化领域的应用提 供了参考。

近年来，纳米技术在许多学科领域都引起了广 泛的重视，而纳米材料的制备及其应用更是已经成 为当前材料科学研究的热点。静电纺丝技术是一种 简单、有效的制备超细纤维的方法，制备纤维具有比 表面积大、孔隙率高等优点，许多我们期望可以通过 混纺或纺丝后的后处理得到，笔者将该技术用于制 备可包覆纳米金属等功能化材料的复合纤维，改善 纳米颗粒在水相中的团聚性，提高反应活性,在环境 修复方面发挥重大作用。对环境修复材料而言，纳 米结构材料的高表面积体积比能极大程度地提高修 复材料与污染物之间的作用效率。

全球每年数百万人因热水、火焰或者热油遭受 烧烫伤，烧伤创面敷料为创面提供良好的愈合微环 境,对于创面愈合起着至关重要的作用。虽然许多 伤口敷料已应用于临床实践中，但是很少有伤口敷 料可以充分满足创面愈合的多项要求。例如，棉花 纱布敷料虽然能较好地吸收渗液，但在预防创面感 染、促进创面愈合方面并不理想。异种皮（如小猪 皮）用于覆盖创面，虽然有较好地促进组织生长作 用，但因其昂贵的价格难以在临床大范围使用。对 于良好的烧伤敷料来说，如何防止创面感染、促进创 面愈合是亟待解决的关键问题。静电纺丝技术（以 下称电纺）制备的纳米纤维支架具有与天然细胞外 基质(

比表面积大，吸附性和导电性都很强。利用静电纺

CNFs还具有品质高、长径比高等优点，在各领

域的应用前景很广阔。本文利用CNFs的高比表面 积和强导电性制备CNFs复合纳米材料，是复合纳米

材料的一个重要研究方向。随着工业的发展，我们 生存的环境不断遭到破坏，如何便捷有效地治理污 染成为科学界研究的重点方向之_。利用光催化的 方法能在反应条件较宽松的环境下把各种有机污染 物还原成无机物，以此为依据的光催化技术可以直 接利用太阳光并且能在室温下完成反应。半导体光 催化剂价格低廉、光催化效果很好，氧化铈(02)

CNFs不仅有上述特点,经高温碳化制

Ce

就是其中的一种，它催化效果好、无毒无害，而且可 以批量生产，吸引了众多科研者的眼球。利用静电 纺丝法制备聚丙烯腈(硝酸对

PAN)纳米纤维原丝,经过预

氧化和高温碳化过程得到1维碳纳米纤维。使用浓

CNFs的表面进行活化处理，使纤维表面含有 羧基、羟基等官能团，为CNFs基复合纳米材料的制 备提供丰富的生长位点。将经活化的CNFd乍为模 板材料，用水热法将纳米Ce02成功地与CNFs复合, 制成CNFs/ Ce02复合材料。论文系统地研究了材

料制备过程的各种因素对材料的微观结构、形貌、尺 寸的影响，并对其光催化性能进行了研究。结果表 明，水热合成过程的前驱体溶液浓度对复合材料体 系中

Ce02的负载量、尺寸、分散程度等有重要影响； 复合纳米材料在紫外光的照射下降解罗丹明B溶液

时显示了很好的光催化活性。由于两者的复合，避

ECM相似的形态特点:连续超细纤维、高表面

中国棉花加工

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管理与经营

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提高棉花加工质量的建议

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樊华明

第一师幸福城加工厂，新疆阿拉尔843300〕

2016年笔者参加了团组织的北疆观摩团，在学 习其他团场先进经验的同时，也对棉花加工有了一 些新的认识，在此就如何提高棉花加工质量提出_ 些自己的想法，以供大家参考。

一、 控制源头，把好籽棉关

原料的好坏直接影响棉花加工质量，籽棉的很 多指标都对棉花的加工质量有非常重要的影响。

(一) 严格控制棉花回潮率

籽棉回潮率高将对棉花的堆垛、排杂、轧花等后 续环节产生很大的影响。籽棉的回潮率在8%〜 10.5%之间可以很好地进行堆垛和加工。

(二) 注意棉花的成熟度

机采棉应先采摘成熟度高、脱叶率高、吐絮好的 棉花，这样做可以大限度地减少棉花采摘的含杂量， 降低棉花加工时的清理难度。脱叶效果不好的籽棉 —律不予采摘，因为一旦把青叶采摘进籽棉,经过堆 放打垛，叶子上的青色会污染棉纤维,降低棉花的品 级。

二、 把好原料的收储和保管环节(_)籽棉的收储

优质的籽棉是加工出优质皮棉的保证,应把收 储籽棉含杂率控制在14%以下，回潮率控制在8%〜 12%之间。在收储环节上一定要严把质量关，尽量

减少人情花，适时采收从而最大程度减少人为干预, 保证收购籽棉的质量。同时，适时采收也是控制籽 棉含杂率、回潮率最有效最经济的方法。只有这样 才能在源头对籽棉质量进行控制，为收购优质籽棉 奠定良好的基础。

笔者建议加大籽棉的收储检查力度，从源头杜 绝特杂、异性纤维,控制籽棉的含水含杂，为加工提 供优质的保障。

(二)籽棉的保管

籽棉进厂后，存储工作尤为重要。由于此环节 出现问题会使籽棉发霉变质，影响加工质量,造成不 可挽回的损失，因此，在籽棉存储时做到以下几点： 按照回潮率不同分别堆放；回潮率较高的籽棉及时 进行翻晒，达到加工要求后先进行加工;打垛后要进 行苫盖，并做好防雨雪的准备;不能即卸即轧，这样 会造成籽棉回潮不均匀，增大加工的难度，一般堆放 5〜8后再加工效果最好。

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三、保证设备良好的运转率

机采棉加工对于设备的要求比较高，在线运转 的设备比较多，每台设备的可靠性决定了整条生产 线的运转率。只有设备正常运转才能对棉花进行更 好地清理。如何保证设备良好的运转率，笔者有以 下几点建议：1.尽量选用设备原厂的零配件，质量上

体积比、高孔隙率和可变孔径分布，经大量实验证实 可模拟细胞外基质结构，刺激细胞合成多种细胞因 子和生长因子，促进细胞生长、促进创面愈合。其原 料来源广泛，并且能够按照需要的生物学功能预先 设计，制备出具有各种功能的仿生组织结构。但单 纯的电纺纤维难以具有较好的抑菌能力，选择适当

的抗菌药物，与电纺纤维敷料结合有望制造出较理 想的烧伤创面敷料。应用电纺技术制备纳米纤维材 料并与抗菌药物形成复合敷料在国内外尚属首次研 究。在抗菌药物的选择上，纳米银因其具有较好的 抑菌能力，且其耐药性、安全性、过敏性等较好，现已 有多种药物及创面敷料应用于临床。女

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