合作共贏
另外一個將目光展望于納米技術在過濾材料應用之外的是OERLIKON公司。這家機械設備供應商的梳毛機分部兩年前與ELMARCO公司達成了合作協議,兩家將梳織無紡布和制造隔音材料的納米纖維結合在了一起。這種新產品是一種聯機生產的有五層結構為梳織-納米-梳織-納米-梳織的材料。
“這種材料不能脫機生產,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有的梳毛生產線結合起來。”OERLIKON公司的梳毛機分部總監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作用。”
ELMARCO公司還發展了靜電紡紗技術用于生產高質的納米纖維,并且已經同熔紡無紡布生產商AVGOL公司達成了合作,采用該項技術發展過濾媒介材質。在紡粘應用方面,ELMARCO公司的生產原理則由于生產速度原因需要脫機合并。先生產紡粘法無紡布,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機生產。OERLIKON之所以是ELMARCO發展這項技術的良好拍檔,是因為他們擁有一條三層落紗生產線,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先生說這種五層結構是制造隔音材料的最佳選擇,因為它比同類產品具備更優秀的阻隔效果,阻隔低音的時候頻率也較高,并且重量也更輕。“如果采用其它產品,墊子厚度必須要很厚,而使用了這種合成材料就能節約用料。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用,如洗碗機內部。目前市場上對降低洗碗機工作時噪音的需求普遍存在,但洗碗機的設計是比較標準的,因此只能在內部添加一定數目的隔音料。”
很好的學術嘗試
目前許多包含納米纖維的研究項目,至少在無紡布工業領域正在學術界開展。大學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當中,其中田納西大學是領頭羊。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線。據該校材料科學和工程系的主任兼無紡布材料研究實驗室(UTNRL)總監GAJANANBHAT教授介紹,實驗室的研究人員除了進行獨立研究以外,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。這兩種模都已經到位,我們也已經在從事納米纖維的生產。跟傳統的靜電紡織不同,這是一種速度大大加快,持續不斷的成網方式。”
在幫助中小型生產商發展更多高效過濾產品的同時,生物醫學方面的應用也是非常重要的一環。事實上,BHAT博士目前正與其他研究人員一起研發一種小型的模用以生產生物醫學方面的材料。
另外,AKRON大學也與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合會(CFNC)的新成員之一,ELMARCO公司的首項貢獻就是為納米纖維生產提供了獨特的實驗設備——納米蜘蛛實驗機械。ELAMRCO私有的技術輕易就升級到工業水平,從而為將該聯合會的實驗項目結果投入到商用中帶來巨大的機會。ELMARCO也是業內能提供工業生產納米纖維材料機械的首席供應商。
AKRON大學在此類研究上有著長期成功的研究傳統,同時還發展了生產納米纖維和應用的靜電紡紗工藝。DARRELLRENEKER教授和GEORGECHASE教授是這一領域的專家。他們早就意識到納米纖維在實用領域的巨大潛力,并于1998年成立過濾納米材料聯合會(CFNC),從而與業內具備創新意識的聯合會各成員間進行學術交流,以更好地推廣創意。
CFNC的任務包括對綜合功能過濾材料的基礎研究和設計過濾媒介,納米纖維的發展和應用。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品中捕捉及結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構;液體與液體和氣體與液體的結合等。
納米纖維在無紡工業的應用在持續發展。不論是基于速度較慢但成本較低的靜電紡絲,還是產量較高的熔噴工藝,該技術必然會為無紡工業帶來有趣的新產品。“這是一項新興的令人激動的新科技,將會帶來一系列新產品。”FABBRICANTE先生預測道。
ELMARCO公司剛剛投入一條新型有機納米科技生產線,并為保護環境作出貢獻,ELMARCO的決策層也同意并預測說目前的“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用環節都對保護環境作出貢獻,”ELMARCO公司的MARES先生說,“其高效高滲透性的過濾性減少了污染,而其使液態內空氣強制通過的特性則使得能源消耗大大降低。催化劑、微粒過濾網還有車用燃料和油過濾網提高了燃油效率,同時降低了放射率。總之采用納米纖維材料對生產出更綠色環保產品的好處不勝枚舉。