日本信州大學纖維學部研發(fā)出納米材料透氣膜
——量產(chǎn)新聞發(fā)布會在日本舉行

2018年7月9日，日本信州大學纖維學部舉行了納米材料透氣膜量產(chǎn)新聞發(fā)布會，參加發(fā)布會的有10多位中、日、韓3國的專業(yè)媒體記者。中國造紙協(xié)會生活用紙專業(yè)委員會《生活用紙》雜志執(zhí)行主編孫靜、周楊應邀出席發(fā)布會。

《生活用紙》雜志執(zhí)行主編孫靜、周楊出席發(fā)布會

發(fā)布會在信州大學纖維學部會議室召開，首先由信州大學纖維工學研究所所長高寺政行教授致詞，然后由項目負責人金翼水教授介紹了納米材料透氣膜的性能、優(yōu)勢及在衛(wèi)生用品上的應用前景，并現(xiàn)場演示了透氣性的對比試驗，用該材料經(jīng)納米級熱熔膠與非織造布復合后制成的衛(wèi)生巾透氣底膜，與市場上采購的衛(wèi)生巾產(chǎn)品相比，透氣性更優(yōu)且優(yōu)勢十分顯著。

納米材料透氣膜以納米級聚氨酯為原料，采用國際先進的靜電紡絲工藝成型，具有優(yōu)異的防水性、透氣性、柔軟性、親膚性。薄膜厚度為4～10μm，定量為3～4g/m2，孔隙率達到85%以上。該產(chǎn)品已通過國際REACH認證和RoHS認證，確認對人體無害，并具有良好的抗菌性。目前，日本排名前6位的衛(wèi)生用品生產(chǎn)商已經(jīng)完成試用，效果良好。

金翼水教授

對比試驗

纖維顯微圖及認證證書

記者們還參觀了信州大學先銳領域融合研究群國際纖維工學研究所，并參觀了韓國Toptec公司在此設立的生產(chǎn)實驗室。

騰科公司周殿敏總經(jīng)理

納米材料透氣膜的實驗室中試生產(chǎn)設備

使用納米材料透氣膜生產(chǎn)的衛(wèi)生巾樣品

納米材料透氣膜的成功研發(fā)和量產(chǎn)可以說是一次國際性聯(lián)合研發(fā)的嘗試。納米材料透氣膜由日本信州大學纖維學部金翼水教授領導的項目小組研發(fā)，并與韓國Toptec公司合作實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，研發(fā)前期，深圳騰科系統(tǒng)技術有限公司參與了部分投資和調(diào)研工作，并且該材料實現(xiàn)大批量生產(chǎn)后將由深圳騰科負責中國市場的總代理。

項目組對納米材料透氣膜的應用研究已取得了初步成果，可成功應用于衛(wèi)生巾、口罩、沖鋒衣、防護服等，未來還將擴展到紙尿褲等衛(wèi)生用品。根據(jù)Toptec公司的實際生產(chǎn)情況，可生產(chǎn)納米材料透氣膜的幅寬1.6m，生產(chǎn)速度為7～20m/min，取決于膜的厚度，所以實際產(chǎn)能有限，還不能面向全球衛(wèi)生用品企業(yè)供貨，期待項目組進一步的攻關成果。

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日本信州大學纖維學部

纖維學部是信州大學歷史最悠久的學部，同時也是日本唯一的纖維學部，2010年是該學部成立100周年。

信州自古以來就是生絲的產(chǎn)地，1910年（明治43年），設立了國立長野縣上田蠶絲專門學校，以當時最先進的科學技術為背景，是最早與蠶絲相關的高等教育機構，1949年由于學制改革變更為信州大學纖維學部。

信州大學纖維學部是日本首屈一指的纖維方面的學術機構，與歐洲、美洲、亞洲等眾多大學保持交流與合作。其中與中國合作的大學有：蘇州大學、東華大學、西南大學、浙江大學、浙江科技大學、天津工業(yè)大學、重慶師范大學等。

靜電紡絲技術

靜電紡絲技術是一種使用高壓電場將聚合物溶液或熔體牽伸成小直徑纖維的工藝。靜電紡絲使用的裝置在結(jié)構上通常比較簡單，包括一個帶有正負電極的高壓電源、一個帶有毛細管的注射泵、一個負責從注射器或移液管運送溶液到噴絲板的導管以及一個接收極板，接收極板根據(jù)要求可以是任意形狀。

紡絲用的聚合物溶液或熔體通過注射泵在毛細管的頂端形成聚合物液滴。高壓電場通過埋入式電極作用于注射器里的聚合物溶液，從而產(chǎn)生自由電荷進入聚合物溶液。這些帶電的離子在外加電場的作用下會朝著相反極性的電極移動，并將拉力傳導到聚合物液體中。

在毛細管的尖端，聚合物液滴在電場作用下會從半球形變?yōu)閳A錐形（即“泰勒錐”），當所施加的電壓達到可以克服液體表面張力的臨界值時，會從錐形的尖端產(chǎn)生液體射流。

在起始反應開始以后，射流在帶電離子的排斥力作用下發(fā)生不規(guī)則運動或彎曲失穩(wěn)，快速增長的鞭動不穩(wěn)定（whipping instability）導致射流的拉伸和彎曲，形成了長而細的纖維。當溶劑蒸發(fā)后，只留下干燥的纖維在收集裝置上。靜電紡絲制得的纖維通常是圓形截面，也有其他形狀，尤其是帶狀結(jié)構出現(xiàn)得較多。