這是一種新型材料,用它做成的口罩布可以過濾0.3微米的顆粒,遠遠高于過濾PM2.5的水平,且過濾效率達到99.99%,完全滿足醫療等高端過濾的需求;這種材料保暖性極佳,且重量輕,現已成為我國軍隊指定保暖填充材料,使士兵的作戰保障能力得以提升;這種材料具有優異的吸音性能,已經開始替代國外產品在汽車領域得到應用。這就是由天津工業大學、中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所、天津泰達潔凈材料有限公司共同研制開發的新型復合熔噴非織造材料。依靠這項創新技術,我國在熔噴非織造材料領域跨入世界先進行列。在其背后是“復合熔噴非織造材料的關鍵制備技術及其應用”科技創新成果,該成果獲得了“紡織之光”2012年度中國紡織工業聯合會科學技術一等獎。

不斷創新突破四大關鍵技術
時間還要倒回2003年,當時SARS肆虐,市場急需醫療過濾材料,然而我國還無法生產能過濾病菌的無紡布。泰達花重金從國外引進了一條高性能熔噴設備生產線,解了燃眉之急。從那時開始,泰達人就立志要做出中國自己的高性能過濾材料。
熔噴非織造材料具有纖維超細、比表面積大、孔徑小、孔隙率高等特點,是環境保護、醫療防護、軍用保暖等產業用紡織品中不可或缺的關鍵材料,在國際上得到了快速發展。但一直以來,熔噴技術難以解決其纖維及制品的力學、壓縮回彈、通透、駐極電荷儲存等性能差的問題,很大程度上影響了熔噴非織造材料的應用效果。因此,“必須對新型熔噴非織造的關鍵制備技術進行攻關,提升熔噴非織造產業的整體水平。”泰達副總經理陳華澤向記者介紹說。
經過幾年的艱苦探索,泰達人積累了大量的經驗和教訓,為了盡早攻克難關,泰達和天津工業大學,以及總后的科研人員組成了科研攻關小組。復合熔噴非織造材料的研制得到了國家以及天津市的高度關注,自2006年開始就陸續被納入國家高技術研究發展計劃(863)、天津市科技支撐計劃。當時國家發改委相關負責人曾表示:“這么好的項目,國家一定要支持泰達的科技創新。”
在國家863計劃、國家發展改革委、天津市科委科技支撐計劃等項目的資助下,項目組以復合技術為核心,通過產品結構設計與調控,高新技術滲透與融合,攻克“點、線、面”多維度復合型熔噴非織造材料的關鍵制備技術。
經過十年的不懈創新,“該項目形成了納米摻雜、短纖插層、層間復合和雙組分熔噴等四項核心技術。”項目總負責人、天津工業大學教授程博聞說,通過納米摻雜技術,使得纖維表面電荷量增多,依靠靜電效應大大提高了纖維的過濾效率。
普通熔噴產生的纖維能做到很細,但抗壓性不好,一壓就癟,而保溫的機理在于鎖定空氣量。“短纖插層技術就是解決抗壓性問題。”通過混有短纖維的插層式熔噴復合非織造保暖材料,蓬松度和壓縮率都得到了很大提高,進而增加了材料的保溫性。
采用層間復合技術則開發了針織物增強熔噴復合保暖材料,既增強了保溫率,又提高了耐磨性。雙組分熔噴非織造技術代表了熔噴技術領域最先進水平,其產品纖維直徑更細,具有更佳的纖維覆蓋性、較高的蓬松度和彈性。項目組攻克了國產PP/PET雙組分復合熔噴納微纖維非織造材料制備工藝,打破了美國、日本和德國的技術壟斷,形成了具有自主知識產權的熔噴納微纖維非織造材料制備技術。
堅持技術領先生產銷售兩旺
在泰達的生產車間,成捆的熔噴無紡布整齊地擺放在一起,設備在不停地運轉,但現場工人數量并不多。“熔噴非織造材料屬于技術密集型行業,生產都是自動化,用不了那么多員工。”陳華澤領著記者在車間參觀,并介紹著公司的生產情況。他指著正待出廠的產品說,世界口罩布的生產大多集中在中國,而高端口罩布則由泰達生產,新興國家還沒有這種生產技術。公司采用雙組分駐極熔噴技術生產的口罩布過濾效率高達99.99%,超過世界知名的3M公司,過濾阻力只有3M公司的一半。能夠滿足N99高效過濾用布的要求,可用于無菌室濾布、抗菌防塵口罩和防SARS、H1N1醫用隔離服等,并被列為歐盟免檢產品。
正是由于泰達公司技術領先的優勢,在世界市場面臨需求不足的情況下,公司產銷兩旺,產品毛利率達40%。近幾年,項目產業化新增銷售額2.73億,外匯創收811萬美元,取得了顯著的社會效益和經濟效益,極大推動了我國產業用紡織品朝高質量、高檔次方向發展。
目前公司正利用該項目成果平臺,研發具有彈性的熔噴非織造布材料,以及針對血液過濾的新型材料,泰達的目標是成為世界一流的熔噴非織造材料的研發生產企業。
挺進民用市場
訪泰達總經理邢克琪
TAweekly:熔噴技術在國際上的發展趨勢是什么?
邢克琪:熔噴未來發展趨勢就是功能化、高性能化。利用插層技術可以插入功能性纖維形成保暖、調溫、導電、高溫過濾、防輻射等新型材料。
TAweekly:泰達目前的產品結構是怎樣的?
邢克琪:我們銷售額占比較高的是過濾材料、口罩材料,還有軍用保暖服裝。我們還想在民用品方面有所作為,比如現在市場羽絨30萬元一噸,我們的保暖材料只有3萬一噸,在家紡領域有著廣闊的前景。在汽車隔音材料方面,我們正在努力拓展市場。
TAweekly:公司在技術創新方面有哪些經驗?
邢克琪:天津工業大學理論性強,擅長基礎研究和測試,泰達是生產企業,了解市場,實踐能力強,總后是應用單位。這幾年的不斷創新正是產學研用的結合,我們還要沿著這條路走下去。