Другими областям, где они могут потенциально применяться, являются производство фильтрационных материалов, мембран, армирующих волокон в композитных материалах, оптических и электронных применениях (пьезоэлектрические, оптические датчики). Доставка лекарственных препаратов с полимерными нановолокнами основана на принципе повышения скорости разложения частиц лекарственного препарата с увеличением площади поверхности, как самого препарата, так и соответствующей подложки. Многие практически применяемые биомедицинские устройства (например, в области косметики: средства ухода за кожей и средства очистки кожи, повязки для ран, устройства доставки лекарственных препаратов и фармацевтические товары) могут изготавливаться с использованием нановолокон. Их также можно использовать для поддержки энзимов или катализаторов и в качестве платформ для инжиниринга тканей и шаблонов для формования полых волокон с внутренним диаметром в наноразмерном диапазоне.

В принципе в результате электропрядения образуется нетканый войлок. При использовании только одной струи это очень медленный, но устойчивый процесс. Он напоминает работу паука, который может за одну ночь создать сложное и искусно выполненное полотно. Промышленное производство электропряденого полотна существует с восьмидесятых годов, но об этом известно очень немного.

Рисунок 1. Схематичное изображение технологии электропрядения.

Несколько лет тому назад группа ученых из Технического университета Либерека (TUL) продемонстрировала технологию NanospiderT^M, которая является вариантом технологии электропрядения и осуществляется с использованием барабана вместо сопл (Рис. 2). Машина может производить нановолокна с массой от 0.1 до 10 г/м.² и с диапазоном диаметров от 200 до 500 нм. С помощью технологии Nanospider можно производить от 0.1 до 1 г материала менее чем за минуту. Для сравнения можно сказать, что для того, чтобы получить такой же результат с использованием традиционных технологий электропрядения, потребуется не менее часа. Компания Elmarco (Либерек, Чешская Республика) в настоящее время предлагает на рынке промышленные с высокой производительностью  и лабораторные машины для производства нанохолста.

Шиффман и Шауэр описывают биополимеры как возобновляемые источники , которые также имеют внутренне присущие противобактериальные свойства, а также способность подвергаться биологическому разложению и биосовместимотсь. Эти факторы являются причиной того, что биополимеры рассматриваются нами как материалы для электропрядения. Обзор профессора Шауэр очень подробен, в нем более 280 ссылок, и в этой связи он будет прекрасным источником для ученых, работающих в этой области. Особенно интересны в ее работе описания многочисленных применений нанополотна в медицине и других областях. К числу биополимеров относятся: полисахариды (целлюлоза, хитин, хитозан, декстроза), протеины (коллаген, желатин, шелк и т. д.), ДНК, а также некоторые производные и композиты биополимеров.

Из-за высокого отношения площади поверхности и объема, а также высокой пористости с множеством взаимосвязей в сети пор, полимерные нановолоконные структуры с большим интересом рассматриваются на предмет использования для изготовления широкого диапазона применений, от платформ для инжиниринга тканей до продуктов для фильтрации и защитной одежды, а также для целого ряда прочих применений.

В этом выпуске Моге и профессор Гупта предлагают очень инновационный подход к созданию нановолокон в конфигурации нанесения оболочки на основу с помощью использования двух различных материалов и новой технологии коаксиального электропрядения. Такой подход обладает необычным потенциалом для использования при создании многих новых применений. В исследовании рассматривались вопросы, относящиеся к используемой технологии, и анализировалась применимость данной технологии к производству уникальных наноразмерных морфологий с использованием целого ряда материалов. В этом первом крупном обзоре по вопросам  коаксиального электропрядения приводятся подробности относительно производства и материалов, которые оказывают влияние на реализацию технологии, рассматриваются условия, которые требуются для подготовки необходимых однородных морфологий, а также различные типы структур, которые были успешно созданы.

Целлюлоза, которая содержится в стенках растений, является наиболее широко доступным сырьевым материалом на земле. Каждый год производятся миллионы фунтов биологически возобновляемых полимеров. Общемировое потребление целлюлозного волокна составило в 1998 г. 4,817 миллионов фунтов. Это изобильный, недорогой и биологически  разлагаемый материал. Из него можно производить целый ряд волоконных продуктов с прекрасными свойствами, которые реализуются при создании множества конечных применений и используются во многих отраслях промышленности. Целлюлоза представляет собой прекрасный источник текстильных волокон, как для товарных рынков, так и для высококлассных рынков, ориентированных на создание модной продукции. Простейшим примером является вискоза. Кроме того, целлюлоза является волокном для промышленных конечных применений, для которых необходимы прочные, жесткие волокна. Здесь простейшим примером являются волокна, которые используются для изготовления шинного корда.

В последнее время очень активно исследуется разложение целлюлозы, и были найдены новые растворители, которые в меньшей степени наносят ущерб окружающей среде. Для производства волокна было разработано несколько новых технологий, основанных на использовании этих растворителей. Кроме того, исследования сосредотачивались на технологиях получения целлюлозных производных, которые меньше загрязняют окружающую среду и являются более экономичными. Эти вопросы обсуждает профессор Фрей с присущей ей эрудицией в области целлюлозы и рассмотренных целлюлозных электропряденых волокон.

Новые полиэфирные волокна

Полиэфиры, особенно, поли(этилен терефталат) (PET), производились как промышленные продукты компаниями ICI (Великобритания, 1949) и Du Pont (США, 1953) вскоре после того, как в 1946 г. Винфилдом и Диксоном была разработана технология производства. PET или просто полиэфирные волокна были чрезвычайно функциональными материалами, особенно, для смесей с хлопковым волокном. За последнее десятилетие были разработаны некоторые новые усовершенствованные и полезные полиэфиры.

Рисунок 2. Вращающийся электрод основной компонент технологии Nanospider TechnologyT^M для производства промышленных нановолокон (перепечатка с разрешения Nanopeutics).

Интерес к  биологически разлагаемым полимерам и прогресс в области биотехнологии привел к созданию в 2002 г. компанией Cargill Dow LLC промышленного производства молочной и полимолочной кислоты (PLA). PLA представляют собой термопластический полимер с низкой температурой плавления, который легко можно обрабатывать прядением из расплава. Поэтому он вызвал большой интерес в области производства нетканых биоразлагаемых материалов и текстильных волокон. Полимер также растворим в некоторых органических растворителях, поэтому можно также использовать и другие технологии прядения, такие как мокрое прядение, сухое прядение или электропрядение. Волокно PLA удобно использовать для производства биологически разлагаемого текстиля. Рассматривались многочисленные медицинские применения, такие как шовный материал, фармацевтические изделия и инжиниринг тканей.

Поли(триметилен терефталат) (PTT) представляет собой полиэфир, изготовленный с использованием поликонденсации 1,3-пропандиола (PDO) с терефталевой кислотой. Хотя он был впервые синтезирован Винфилдом и Диксоном в 1941 г., PTT оставался малоизвестным полимером, поскольку один из его сырьевых материалов, 1,3-пропандиол, не был достаточно доступен в то время. Недавно компания Shell Chemical запустила в промышленное производство технологию на основе оксида этилена и моноксида углерода. 1,3-пропандиол также производится компанией DuPont Tate and Lyle Bioproducts, это совместное предприятие компаний DuPont и Tate and Lyle из Лоудона, Теннесси.  Под названием Bio-PDO, он производится с генетически модифицированным видом E. Coli, которому скармливают очищенный кукурузный сироп. После процесса ферментации бактерии производят Bio-PDO. Большинство людей, работающих в отрасли, говорит о Bio-PDO как о "жидких бриллиантах" из-за кристальной прозрачности жидкости, получаемой в качестве готового продукта. И компания Shell, и компания Du Pont производят PTT. Компания Du Pont de Nemours осуществляет непрерывное производство PTT в Кинстоне, Северная Каролина.

PTT стоит дороже чем PET, но он становится очень полезным текстильным волокном. Благодаря его низкой температуре плавления (223⁰ C),полимер можно подвергать прядению из расплава при более низких температурах, чем PET. Кроме того, волокна PTT можно окрашивать диспергированными красителями при атмосферном давлении с прекрасным выкачиванием красителя и прочностью окраски.

В последнее время благодаря доступности мономеров для поли(этилен нафталата) (PEN) в больших количествах и с низкими затратами, уделяется большое внимание разработке волокна PEN, поскольку его превосходные механические и тепловые свойства позволяют ему конкурировать с наиболее значительным промышленно используемым волокном поли(этилен терефталатом) , особенно, на тех рынках, где стимулом являются высокие эксплуатационные характеристики. Чен и профессор Котек рассматривают технические статьи, отчеты о продуктах и патенты на производство волокна из PEN с использованием прядения из расплава. Механические свойства волокон PEN будут представлены как функция от параметров прядения и вытяжки, а также морфологии полимерных волокон из PEN. До сих пор волокна из PEN поставлялись на рынок несколькими производителями, включая Teijin в Японии, Performance Fibers в США и Европе, Kosa в Европе, и Hyosung в Корее.

О ситуации на российском рынке полиэфирных волокон читайте в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок полиэфирных волокон в России».