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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
文章DOI:10.1002/adma.202313444（點(diǎn)擊文末“閱讀原文”直達(dá)鏈接）
隔熱服對于極端溫度下保持人體熱舒適性至關(guān)重要。傳統(tǒng)天然纖維材料隔熱性能有限，合成纖維雖性能有所提升，但仍受限于較大直徑和簡單堆疊結(jié)構(gòu)，極端溫度耐受性不足。氣凝膠因多孔、小孔徑和高孔隙率特點(diǎn)被視為非常有前途的隔熱材料，傳統(tǒng)氣凝膠機(jī)械性能差。納米纖維氣凝膠作為新興材料，具有多孔3D結(jié)構(gòu)，可成為極端溫度下個(gè)人防護(hù)的理想隔熱材料。然而，現(xiàn)有制造方法存在結(jié)構(gòu)不可預(yù)測、機(jī)械性能弱、工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。本研究展示了一種基于多射流靜電紡絲技術(shù)制造聚酰亞胺卷曲納米纖維氣凝膠的方法。該方法利用帶電流體與水的相互作用，直接形成高孔隙率的氣凝膠結(jié)構(gòu)。所得PI納米纖維氣凝膠具有超輕、耐高溫和低溫、機(jī)械性能強(qiáng)以及低熱導(dǎo)率等特點(diǎn)，成為極端溫度下保持人體熱舒適度的理想材料。
1、通過在靜電紡絲過程中構(gòu)建3D互鎖卷曲納米纖維網(wǎng)絡(luò)，直接合成了一種超輕、機(jī)械堅(jiān)固且熱絕緣的聚酰亞胺（PI）氣凝膠。此方法通過控制溶液/水分子的相互作用和調(diào)節(jié)流體電荷密度，**制備了直徑為≈750 nm、卷曲率為28.5%的PI卷曲納米氣凝膠纖維。
2、PI氣凝膠具有超輕性能（密度為2.4 mg cm?3）、極端溫度耐受性（在?196至300 °C范圍內(nèi)保持機(jī)械強(qiáng)度）和超低導(dǎo)熱性能（22.4 mW m?1K?1），為在極端溫度下保持人體熱舒適性提供了理想材料。
3、PI納米纖維氣凝膠具有極端的溫度耐受性和顯著的阻燃性，使其成為個(gè)人防護(hù)、能源和工程領(lǐng)域應(yīng)用的有前途候選材料。其高性能隔熱功能將為這些領(lǐng)域提供大量機(jī)會。
圖 1（a） PI卷曲納米纖維氣凝膠合成圖示。（b）葉子上氣凝膠的光學(xué)圖像。（c-e） 不同放大倍率下PI氣凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。照片展示了PI 氣凝膠的（f） 機(jī)械和 （g）阻燃性能。（h） 氣凝膠在寒冷環(huán)境和高溫環(huán)境下的隔熱應(yīng)用。
基于傳熱機(jī)理，文章設(shè)計(jì)了熱絕緣PI卷曲納米纖維氣凝膠，通過優(yōu)化孔徑和孔隙率來調(diào)控?zé)崃康膫鲗?dǎo)、對流和輻射。同時(shí)，通過構(gòu)建彈性三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)，提升氣凝膠的力學(xué)性能。圖1a：采用多射流彈射模式，直接將PI卷曲納米纖維組裝成互鎖交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成了堅(jiān)固的多孔氣凝膠結(jié)構(gòu)。圖1b：氣凝膠具有99.8%的高孔隙率，因此具有超輕特性且表現(xiàn)出顯著的疏水。圖1c-e：其獨(dú)特的多孔氣凝膠結(jié)構(gòu)由3D互鎖卷曲納米纖維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，通過亞胺化反應(yīng)構(gòu)建的交聯(lián)點(diǎn)顯著提升了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和力學(xué)性能。圖1f-g：制備的PI卷曲納米纖維氣凝膠可輕松進(jìn)行壓縮、拉伸和彎曲操作，并具有出色的阻燃性和自熄性。圖1h：該氣凝膠還展現(xiàn)出**的隔熱性能：極端溫度下，其表面溫度顯著低于其他材料，如羽絨，凸顯了減少熱量損失的能力。極冷環(huán)境下，它仍能保持較高的表面溫度，同時(shí)在高溫下也表現(xiàn)出顯著的冷卻效果。這些特性使PI卷曲納米纖維氣凝膠成為有前途的個(gè)人防護(hù)材料，可在極端條件下保持人體熱舒適性。
圖2納米纖維的SEM圖像，疏水劑濃度為（a）0 wt%和（b）10 wt%。（c）分別由親水射流和疏水射流構(gòu)建納米纖維及其組裝體的圖示。（d-e）由PAA溶液與不同濃度疏水劑制備的PI卷曲納米纖維的卷曲率和平均直徑。（f）卷曲納米纖維的體積密度和孔隙率。（g）互鎖卷曲納米纖維網(wǎng)絡(luò)的形成過程圖示。（h）多個(gè)射流的光學(xué)圖像和納米纖維氣凝膠SEM圖像。（i）不同電荷密度的溶液射流制備的納米纖維氣凝膠的孔徑分布。
PI卷曲納米纖維氣凝膠的合成得益于卷曲納米纖維的形成及多射流靜電紡絲中的纖維互鎖與交聯(lián)。調(diào)控PAA前驅(qū)體溶液與水的相互作用可控制帶電射流的相位反轉(zhuǎn)，定制納米纖維結(jié)構(gòu)。不同濃度的疏水劑可引發(fā)直納米纖維、卷曲納米纖維和???米纖維束的產(chǎn)生。圖2a-b：隨著疏水劑濃度的增加，納米纖維由直變卷曲，形成3D結(jié)構(gòu)。圖2c：形成機(jī)制如圖所示，與H2O分子和溶液射流的相互作用有關(guān)。圖2d-f：隨疏水劑濃度增加，納米纖維卷曲率和直徑均上升。卷曲納米纖維有助于構(gòu)建體積密度更低、孔隙率更高的3D結(jié)構(gòu)。圖2g-i：通過調(diào)節(jié)電荷密度，實(shí)現(xiàn)多射流噴射模式，形成穩(wěn)定的卷曲納米纖維網(wǎng)絡(luò)，而弱或不穩(wěn)定的噴射模式會導(dǎo)致孔徑不均勻。
圖3 （a） PI氣凝膠在冷凍前后的屈曲σ。（b） PI氣凝膠凍結(jié)后的原位彎曲。（c） 暴露于液氮的PI氣凝膠的壓縮和釋放過程。（d） PI氣凝膠在冷凍20 min后1000次循環(huán)中的剩余壓縮σ和塑性變形。（e） PI氣凝膠在100℃、200℃、300℃和400 ℃下的體積損失。（f）PI氣凝膠在300 ℃加熱20 min后的原位壓縮。（g） PI氣凝膠在300℃下循環(huán)1000次后的剩余壓縮σ和塑性變形。（h） PI氣凝膠在300℃時(shí)的儲能模量、損耗模量和阻尼比分別隨頻率的變化。（i） 熱重（TG）曲線，（j） PI 氣凝膠、PET 和棉花的 LOI 值、（k） HRR 和（l） THR。
圖3a-c：PI卷曲納米纖維氣凝膠因其組分的固有耐受性，展現(xiàn)出**的極端溫度適應(yīng)性。在-196℃液氮中處理20分鐘后，其機(jī)械性能僅略有下降，且能迅速恢復(fù)原狀，顯示出超彈性和抗疲勞性。圖3e-f：該氣凝膠在100-300℃范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，400°C時(shí)體積損失僅10%。在300℃處理后仍能保持良好的壓縮恢復(fù)能力。圖3g-h：在300℃下的循環(huán)疲勞試驗(yàn)表現(xiàn)出穩(wěn)定的性能。該氣凝膠的粘彈性在高溫下也幾乎不變。圖3i-l：PI氣凝膠還具有顯著的阻燃性。其分解溫度高達(dá)416.3℃，極限氧指數(shù)值高于棉花和PET。在燃燒測試中，PI氣凝膠展現(xiàn)出自熄性。
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡???棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機(jī)，點(diǎn)餐機(jī)，電子白板，安防監(jiān)控等。
卷柔新技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點(diǎn)，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個(gè)難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實(shí)用性突出，濕法鍍膜在價(jià)格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價(jià)值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價(jià)格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
