第十九届中国北京国际科技产业博览会正在中国国际展览中心如火如荼地进行着。由中纳科技公司带来的纳米防水透气膜、防雾霾PM0.3纳米口罩、防雾霾纱窗、纳米轻薄服装保暖棉等产品亮相科博会重庆展区现场。通过现场实验演示,观众真实地看到、感受到了纳米“布料”的魔力。纳米“布料”穿戴在身上、用在家里、融入进生活,能够给人们的生命健康、环境的安全带来积极的影响。
中纳科技公司在科博会现场为观众演示了多种材料的不同效能。其中防水透气纳米“布料”看似是普通的迷彩花纹布料,盛上水,布料的另一面一点不会被打湿。这种材料具有由纳米纤维构建成的三维纳米多孔隔膜,纤维直径约为人类头发丝的千分之一,孔隙率高达85%以上、内部孔隙连通性好,重量轻、渗透性好、表面积大,有利于蒸汽扩散通过,具有较好的防水透气功能。可广泛应用于制作户外运动服及手套、户外帐篷、军用野战服装及军用户外用品、医用及化学防护服、妇女卫生巾、婴儿尿垫、壁纸材料等。
防雾霾纱窗材料的特点是柔软、不燃烧,能有效防雾霾、灰尘、有害物质、花粉进入(99.9%)。还可以让室内始终保持通风透气接近开窗的状态,犹如给我们的房间戴了一层薄薄的口罩,家中常用的空气净化设备将会从生活中省去。这样的纳米纱窗材料每平米价格不到200元(在欧美一些国家需要每平米1000多元),当前纳米纱窗已经被大量投放市场。该材料还可广泛用于幼儿园、学校、医院、工厂、仓储、写字楼等地方。
在防雾霾PM0.3纳米口罩的现场演示中,口罩外侧导入浓烟,霾表显示PM2.5已超5000且爆表,而通过口罩过滤的另一侧,霾表显示PM2.5一直低于100。很多观众用自己随身携带口罩现场做实验对比,结果证明其性能与中纳公司的纳米口罩差距较大,然而这样的纳米口罩均价都在20元以内。口罩中的纳米滤材每根纤维直径约为头发丝的千分之一,过滤效率高于99%,其核心滤材孔小且多,孔隙率高达80%以上,使空气阻力大大减少,提高口罩舒适度,能高效过滤细菌病毒、汽车尾气、二手烟、挥发性化学物等。可被广泛应用于工业、医疗卫生行业、民用、公共场合等。
纳米轻薄服装保暖棉材料轻、薄且柔软,使用微米和纳米复合而成的材料,具有三维纳米多孔结构,其每根纤维直径约为人类头发丝的千分之一,重量轻、渗透性好、表面积大、孔隙率高、内部孔隙连通性好,产品具有保暖、柔软、质轻以及防水特性,是极为理想的服装材料。防风透气快干效果优于羽绒,具有极佳的蓄温力,薄薄的一层就可以达到御寒效果。可广泛的应用于各种类服装。
虽然以上用纳米纤维做成“布料”已有这么多神奇的用途,但其仅仅是冰山一角。纳米纤维还可以广泛应用于医学、过滤、隔热、吸音、生物、服装、日用化工和武器装备等领域。
这些纳米“布料”都是通过采用先进的静电防丝技术制备的20-40纳米纤维所做成(仅为头发丝的千分之一),通过控制不同纳米纤维直径及材料合成。纳米纤维材料重量轻、渗透性好、表面积大、孔隙率高、内部孔隙连通性好,容易与纳米级的化学物质或功能性物质相结合,很适合用作过滤材料,产品已经在总后勤部军需研究所单兵防护中心和总装备部环化研究院针对颗粒直径为0.3微米(小于PM2.5)做了过滤性能测试试验,结果为隔绝效率99.9%,风阻为200Pa左右。
2016年初,中纳公司建成首条工业应用静电纺丝生产线,打破国外对该技术的垄断和封锁,其生产线设备设计、材料合成均是自主研发,且有知识产权保护。公司创始人杨大祥博士是国防科技大学和英国曼彻斯特大学联合培养高层次人才、环保纳米新材料专家,为重庆市重点引进的高新技术人才。公司已建有3万余平方米高标准厂房、研发中心和GMP标准车间公司,围绕纳米纤维新材料拥有系统的设备、工艺、材料、生产及应用核心技术,公司旨在推动纳米纤维产业化进程,发挥纳米纤维市场的带动性和使能性作用,为从事纳米纤维相关研究和产业活动提供技术支持服务,加快实现纳米纤维国产化。
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