1.納米纖維

2.納米纖維過濾技術(shù)的挑戰(zhàn)和機遇

3.納米纖維濾材

1.納米纖維

    納米纖維，顧名思義，是指在納米范圍內(nèi)的纖維。對于過濾行業(yè)，納米纖維的前景一直是在降低阻力的同時提高過濾效率的能力。目前的挑戰(zhàn)是如何以經(jīng)濟有效的方式大規(guī)模生產(chǎn)納米纖維，從而使其得到更廣泛的應(yīng)用。

    根據(jù)Vijayakumar博士的說法，為了真正實現(xiàn)過濾效率的提高和阻力的降低，納米纖維的尺寸需要在~100nm范圍內(nèi)。納米纖維生產(chǎn)商一直在努力生產(chǎn)這種在數(shù)量和價格上都有良好商業(yè)意義的纖維，但想大規(guī)模應(yīng)用仍有不小難度。因此，如今的納米纖維過濾介質(zhì)常被用作其他傳統(tǒng)介質(zhì)的附加層。雖然這確實在過濾效率和降壓方面提供了一些好處，但它并沒有實現(xiàn)納米纖維作為獨立過濾介質(zhì)的全部潛力。一個例外是在高端HEPA和ULPA濾料領(lǐng)域，它們已經(jīng)成功地使用了(或接近)納米尺寸的纖維幾十年。納米纖維最常見的生產(chǎn)方法是靜電紡絲，它通常涉及到在縱向電場中通過液體聚合物射流形成納米纖維。

2.納米纖維過濾技術(shù)的挑戰(zhàn)和機遇

    值得注意的是，COVID-19大流行為一些用于口罩過濾介質(zhì)的納米纖維生產(chǎn)商創(chuàng)造了機會。由于許多國家在熔噴過濾介質(zhì)領(lǐng)域面臨供應(yīng)短缺，納米纖維幫助滿足了部分產(chǎn)能需求。

    NXTNANO是俄克拉荷馬州克萊爾莫爾的一家納米纖維生產(chǎn)商，隨著COVID-19大流行的爆發(fā)，該公司進入了口罩過濾濾材市場。

    NXTNANO的銷售和市場總監(jiān)安迪·麥克道爾(Andy McDowell)說:“當(dāng)我們第一次看到(口罩)市場時，我們認為現(xiàn)有的技術(shù)可能已經(jīng)足夠好了，它是一種商品化的產(chǎn)品。”“其中的大多數(shù)廠家都是100%實現(xiàn)一條龍生產(chǎn)的——他們自己制作口罩，但他們也自己制作紡粘和熔噴材料——所以我們不認為這是一個有吸引力的市場。”“而新冠肺炎改變了這一切。”

    目前NXTNANO正在生產(chǎn)15種不同的口罩濾材，根據(jù)客戶在效率、口罩類型和生產(chǎn)技術(shù)(熱成型、超聲波焊接等)方面的需求，NXTNANO可以提供特定的納米纖維材料解決方案。

3.納米纖維濾材

    據(jù)麥克道爾介紹，NXTNANO的hyperr紡絲生產(chǎn)工藝每年可生產(chǎn)約1.5億平方米的1級口罩濾材。作為靜電紡絲的衍生物，hyperr紡絲工藝允許NXTNANO生產(chǎn)更多和更細的纖維，擁有比市場上的其他納米纖維材料更好的結(jié)合能力。它還允許同時自旋多個聚合物。“你看到的所有關(guān)于靜電紡絲的一般性問題，我認為我們已經(jīng)很好地解決了;特別是對于吞吐量、可控性和正常運行時間”麥克道爾說。

    麥克道爾表示，目前NXTNANO的納米纖維濾材最常用來作為最終過濾層，與靜電材料一起使用。“我真的很喜歡將納米纖維與靜電技術(shù)相結(jié)合。我們正在運行的幾個N95項目是作為最終的效率層。靜電材料在測試中確實很吃力，但當(dāng)你把納米纖維放在(帶電介質(zhì))后面時，它幾乎會中和它;你實際上會在效率曲線上得到提高，因為我們能夠建立灰塵覆層而不是讓帶電纖維涂層失去靜電。”

    麥克道爾看好未來2-3年納米纖維口罩的市場，NXTNANO的生產(chǎn)線目前正在從三條擴展到五條，以滿足口罩材料的需求。