納米纖維的定義多種多樣，但大部分業(yè)界專家將直徑小于1微米的纖維就界定為納米纖維，專家們還認(rèn)為根據(jù)不同的無紡布工業(yè)的生產(chǎn)工藝，這些纖維還可以更小。目前最先進(jìn)的科技可以紡織出直徑接近10毫微米的纖維，但基本上最常見的是直徑位于75到100毫微米之間的纖維。

　　到目前為止，無紡布工業(yè)中納米纖維科技的應(yīng)用范圍大部分局限于過濾材料和一些生物醫(yī)學(xué)、隔音材料以及能源儲備方面，但熟悉這一科技的研究人員認(rèn)為該技術(shù)的應(yīng)用具有無限可能性。

　　“我們目前正努力地帶動整個工業(yè)面向新的技術(shù)——例如納米纖維，將它們用在目前存在的各項應(yīng)用中去，”NONWOVENSTECHNOLOGIES公司的總裁ANTHONYFABBRICANTE先生說道，“該項技術(shù)可以被用于任何無紡布應(yīng)用領(lǐng)域，有太多太多的不同的區(qū)域了。我們不敢以專家自稱，但我們愿意提供基石。一旦我們將這項科技推出，其發(fā)展將會無限。”

　　FABBRICANTE先生多年來一直潛心研究如何將納米纖維應(yīng)用于熔噴無紡布，并且近期在如何以聚丙烯和聚酯生產(chǎn)出大量熔噴納米纖維這一技術(shù)上取得了重大突破。去年NTI和ARTHURG。RUSSELL(AGR)簽訂了一項有關(guān)使用其專利高速生產(chǎn)熔噴納米纖維科技的許可協(xié)議。據(jù)FABRICCANTE先生所說，NTI的高速生產(chǎn)熔噴納米纖維技術(shù)的突破和AGR六十多年從事自動機械生產(chǎn)的經(jīng)驗兩者的結(jié)合使得他們在業(yè)界占據(jù)了一個非常獨特的位置。

　　這項新的生產(chǎn)技術(shù)可以使得無紡布在每標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)噴絲孔的生產(chǎn)量高出20%左右。該纖維每線性英寸所含噴絲數(shù)量相比其它競爭性纖維要高，并且這些噴絲孔小到只有0.002英寸。決策人員希望能制造出一條一到三米，每分鐘500米的生產(chǎn)線來生產(chǎn)這種材料，這些材料將被應(yīng)用于絕緣層、土工布以及熱熔等領(lǐng)域。其它應(yīng)用領(lǐng)域還將包括生物纖維、雙組分纖維、紡粘技術(shù)和水力/空氣纏結(jié)等。

　　FABBRICANTE先生介紹說，最近田納西大學(xué)已經(jīng)成功舉行了有關(guān)熔噴納米纖維的試驗，并且AGR目前也正在研發(fā)其四排噴絲板裝置，由每行15英寸寬組成。一旦完成，這項登峰造極的裝置的長度將會只有24英寸。

　　NTI公司的技術(shù)只是許多生產(chǎn)超細(xì)纖維無紡布工藝的一種，這些無紡布材料被廣泛應(yīng)用于那些需要具備抗?jié)B性能和高效表面的領(lǐng)域，還包括特制熔噴、靜電紡紗、靜電鼓風(fēng)和可分叉纖維生產(chǎn)?，F(xiàn)在超細(xì)纖維在熔噴和濕法成網(wǎng)微玻璃科技中已處于穩(wěn)健的地位，下一步就是要將直徑更小的纖維甚至是納米纖維涵蓋進(jìn)來。

　　捷克的ELMARCO是一家長期在納米科技工業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先地位的公司，該公司提供的工業(yè)等級達(dá)標(biāo)設(shè)備能從有機聚合物、生物聚合物和非有機材料中生產(chǎn)出大量高效可靠和低成本的納米纖維。“納米纖維是能給產(chǎn)品帶來明顯增值的發(fā)展最完善和定義最完整的納米材料。”該公司執(zhí)行總裁LADISLAVMARES先生說道：“其中他們最完善的應(yīng)用領(lǐng)域就是空氣過濾產(chǎn)品和用于傷口的生物醫(yī)學(xué)材料，但許多其它方面的應(yīng)用也已經(jīng)到了最后的試驗階段。”

　　ELMARCO已經(jīng)和私有產(chǎn)業(yè)以及學(xué)術(shù)界都簽訂了合作協(xié)議，這樣他們就能將其技術(shù)向新的無紡布工業(yè)領(lǐng)域推廣。“基本上，無紡布工業(yè)在我們的商業(yè)計劃中占主導(dǎo)地位，”ELMARCO公司的決策和發(fā)展總裁STANISLAVPETRIK先生說，“市場對我們生產(chǎn)的設(shè)備的需求是十分巨大的。”

　　性能為本

　　納米纖維的長處舉不勝舉。他們使得滾軸材料生產(chǎn)商能生產(chǎn)出輕質(zhì)牢固的材料，并且這些材料還具備良好的透氣性、濕度芯、材料有懸垂度和不透明的性能。他們的局限性多跟成本需求和具備生產(chǎn)能力的生產(chǎn)商數(shù)目掛鉤，而非納米纖維無紡布材料本身。得益于日益增長的性能表現(xiàn)，納米纖維無紡布材料已經(jīng)被越來越多地用于替代傳統(tǒng)的紡織材料，盡管他們的價格并不一定便宜。

　　在過濾方面，超細(xì)纖維和納米纖維材料被用于在保障布料的高效流通性的同時捕捉良性微粒。不過除了他們的功能性長處以外，生產(chǎn)過程中簡易操作要求方面的表現(xiàn)他們并未能達(dá)到最佳。盡管是最早的無紡布工業(yè)技術(shù)之一，濕法成網(wǎng)工藝能提供生產(chǎn)含有微纖維材質(zhì)的媒介材料所需的靈活性。

　　最近一個使用濕法成網(wǎng)工藝生產(chǎn)微纖維無紡布材料的例子是AHLSTROM公司的DISRUPTO技術(shù)，他們采用的是微玻璃和納米鋁土。該技術(shù)是INDEX08獎項獲得者，該公司納米纖維為基礎(chǔ)的過濾媒介材料將電子和機械捕捉這兩項方法合而為一。其主要優(yōu)點包括了低壓降，高裝載量和優(yōu)質(zhì)的過濾效率。

　　AHLSTROM公司的液態(tài)過濾材料銷售副總裁JEROMEBARRILLON先生說，納米技術(shù)使得過濾媒介材質(zhì)生產(chǎn)商得以革新長時間以來他們未能突破的技術(shù)。

　　“在過濾過程中，納米纖維材料的長處之一就是在效率、容量和壓降三方面可以同時提高，而在過去幾十年以來，這一狀況一直在原地踏步。這樣效率得到提高又不用犧牲別的方面。”

　　除了DISRUPTOR技術(shù)以外，AHLSTROM公司在北美也具備生產(chǎn)靜電紡制納米纖維的能力。BARRILLON先生認(rèn)為對于客戶來說，如何將納米科技很好地運用于產(chǎn)品之中的關(guān)鍵在于全面關(guān)注業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的各項知識產(chǎn)權(quán)。“從知識產(chǎn)業(yè)角度來說，我們公司是透明和自由的，但是要生產(chǎn)出這類產(chǎn)品，很多工藝現(xiàn)在都受到專利的嚴(yán)密保護(hù)。生產(chǎn)商們必須小心保持自由度和透明度，不要侵犯到其它公司的專利。”

　　另外一個有趣的納米纖維是HOLLINGSWORTH&VOSE公司的采用HVISION平臺技術(shù)打造的納米纖維網(wǎng)。這些媒介材料是具備空前的可操控性和耐久性的多孔結(jié)構(gòu)材質(zhì)。憑借該技術(shù)，纖維的直徑和厚度可以進(jìn)行調(diào)整從而在廣泛應(yīng)用中達(dá)到高性能。多功能納米網(wǎng)媒介材料可以用于任何無紡布涂層，包括玻璃、纖維素、綜合纖維，也可以單獨用作基質(zhì)。在空氣過濾媒介材質(zhì)方面，納米網(wǎng)提高了媒介去除空氣蒸汽中顆粒的性能;在液體過濾媒介材質(zhì)方面，納米網(wǎng)更為達(dá)到許多液體應(yīng)用的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計。除過濾以外，采用H&V公司的納米網(wǎng)技術(shù)而制造出的多孔結(jié)構(gòu)非常輕質(zhì)并有高性能的表面，所以是制作隔熱和隔音材料、防過敏床上用品、防水透氣布料和能源儲備的最佳選擇。

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　　合作共贏

　　另外一個將目光展望于納米技術(shù)在過濾材料應(yīng)用之外的是OERLIKON公司。這家機械設(shè)備供應(yīng)商的梳毛機分部兩年前與ELMARCO公司達(dá)成了合作協(xié)議，兩家將梳織無紡布和制造隔音材料的納米纖維結(jié)合在了一起。這種新產(chǎn)品是一種聯(lián)機生產(chǎn)的有五層結(jié)構(gòu)為梳織-納米-梳織-納米-梳織的材料。

　　“這種材料不能脫機生產(chǎn)，原因在于梳織無紡布需要某種粘合材料，所以ELMARCO公司決定和我們OERLIKON合作將其紡織與我們現(xiàn)有的梳毛生產(chǎn)線結(jié)合起來。”OERLIKON公司的梳毛機分部總監(jiān)STEFANSCHLICHTER先生介紹道，“梳織材料層必須要包圍住納米材料層，原因在于納米層非常粘也十分易斷。梳織材料層起到了很好的保護(hù)作用。”

　　ELMARCO公司還發(fā)展了靜電紡紗技術(shù)用于生產(chǎn)高質(zhì)的納米纖維，并且已經(jīng)同熔紡無紡布生產(chǎn)商AVGOL公司達(dá)成了合作，采用該項技術(shù)發(fā)展過濾媒介材質(zhì)。在紡粘應(yīng)用方面，ELMARCO公司的生產(chǎn)原理則由于生產(chǎn)速度原因需要脫機合并。先生產(chǎn)紡粘法無紡布，然后再加蓋納米纖維。相反的，在梳織過程中，納米纖維則因為粘合的步驟原因需要聯(lián)機生產(chǎn)。OERLIKON之所以是ELMARCO發(fā)展這項技術(shù)的良好拍檔，是因為他們擁有一條三層落紗生產(chǎn)線，加上在梳織材料層中再各加入一層納米纖維，就制造出了總共五層的材料。

　　SCHLICHTER先生說這種五層結(jié)構(gòu)是制造隔音材料的最佳選擇，因為它比同類產(chǎn)品具備更優(yōu)秀的阻隔效果，阻隔低音的時候頻率也較高，并且重量也更輕。“如果采用其它產(chǎn)品，墊子厚度必須要很厚，而使用了這種合成材料就能節(jié)約用料。其次，該材料可以用于一些對材料重量和尺寸有一定限制的應(yīng)用，如洗碗機內(nèi)部。目前市場上對降低洗碗機工作時噪音的需求普遍存在，但洗碗機的設(shè)計是比較標(biāo)準(zhǔn)的，因此只能在內(nèi)部添加一定數(shù)目的隔音料。”

　　很好的學(xué)術(shù)嘗試

　　目前許多包含納米纖維的研究項目，至少在無紡布工業(yè)領(lǐng)域正在學(xué)術(shù)界開展。大學(xué)的研究人員正在研究如何能將該科技更好地運用于無紡布工業(yè)當(dāng)中，其中田納西大學(xué)是領(lǐng)頭羊。早在幾年前，那里的實驗室就將研究重點放在了納米科技上，目前他們正在測試一條采用NTI和HILLS納米纖維模科技的融噴試驗生產(chǎn)線。據(jù)該校材料科學(xué)和工程系的主任兼無紡布材料研究實驗室(UTNRL)總監(jiān)GAJANANBHAT教授介紹，實驗室的研究人員除了進(jìn)行獨立研究以外，同時還幫助合作公司更多地了解這一科技。

　　他說道：“目前我們的生產(chǎn)線是唯一同時擁有兩種競爭性納米纖維模的地方。這兩種模都已經(jīng)到位，我們也已經(jīng)在從事納米纖維的生產(chǎn)。跟傳統(tǒng)的靜電紡織不同，這是一種速度大大加快，持續(xù)不斷的成網(wǎng)方式。”

　　在幫助中小型生產(chǎn)商發(fā)展更多高效過濾產(chǎn)品的同時，生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用也是非常重要的一環(huán)。事實上，BHAT博士目前正與其他研究人員一起研發(fā)一種小型的模用以生產(chǎn)生物醫(yī)學(xué)方面的材料。

　　另外，AKRON大學(xué)也與ELMARCO公司合作以擴展其納米科技研究范圍。作為過濾納米材料聯(lián)合會(CFNC)的新成員之一，ELMARCO公司的首項貢獻(xiàn)就是為納米纖維生產(chǎn)提供了獨特的實驗設(shè)備——納米蜘蛛實驗機械。ELAMRCO私有的技術(shù)輕易就升級到工業(yè)水平，從而為將該聯(lián)合會的實驗項目結(jié)果投入到商用中帶來巨大的機會。ELMARCO也是業(yè)內(nèi)能提供工業(yè)生產(chǎn)納米纖維材料機械的首席供應(yīng)商。

　　AKRON大學(xué)在此類研究上有著長期成功的研究傳統(tǒng)，同時還發(fā)展了生產(chǎn)納米纖維和應(yīng)用的靜電紡紗工藝。DARRELLRENEKER教授和GEORGECHASE教授是這一領(lǐng)域的專家。他們早就意識到納米纖維在實用領(lǐng)域的巨大潛力，并于1998年成立過濾納米材料聯(lián)合會(CFNC)，從而與業(yè)內(nèi)具備創(chuàng)新意識的聯(lián)合會各成員間進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，以更好地推廣創(chuàng)意。

　　CFNC的任務(wù)包括對綜合功能過濾材料的基礎(chǔ)研究和設(shè)計過濾媒介，納米纖維的發(fā)展和應(yīng)用。研究的范圍包括理論階段、制模以及如何在以微米和納米纖維制造的無紡布過濾媒介產(chǎn)品中捕捉及結(jié)合微米和納米尺寸的滴落物和微粒;納米纖維的形成方法和含有納米纖維的無紡布媒介材料的結(jié)構(gòu);液體與液體和氣體與液體的結(jié)合等。

　　納米纖維在無紡工業(yè)的應(yīng)用在持續(xù)發(fā)展。不論是基于速度較慢但成本較低的靜電紡絲，還是產(chǎn)量較高的熔噴工藝，該技術(shù)必然會為無紡工業(yè)帶來有趣的新產(chǎn)品。“這是一項新興的令人激動的新科技，將會帶來一系列新產(chǎn)品。”FABBRICANTE先生預(yù)測道。

　　ELMARCO公司剛剛投入一條新型有機納米科技生產(chǎn)線，并為保護(hù)環(huán)境作出貢獻(xiàn)，ELMARCO的決策層也同意并預(yù)測說目前的“綠色浪潮”一樣會席卷納米科技。

　　“納米科技，即納米纖維幾乎在其每一個應(yīng)用環(huán)節(jié)都對保護(hù)環(huán)境作出貢獻(xiàn)，”ELMARCO公司的MARES先生說，“其高效高滲透性的過濾性減少了污染，而其使液態(tài)內(nèi)空氣強制通過的特性則使得能源消耗大大降低。催化劑、微粒過濾網(wǎng)還有車用燃料和油過濾網(wǎng)提高了燃油效率，同時降低了放射率?？傊捎眉{米纖維材料對生產(chǎn)出更綠色環(huán)保產(chǎn)品的好處不勝枚舉。