由EDANA(歐洲一次性用品和非織造布協(xié)會)組織、于2022年11月8日至9日在柏林舉行的Filtrex 2022會議上,Elmarco公司的業(yè)務(wù)和應(yīng)用開發(fā)總監(jiān)Joshua Manasco介紹了該公司的新型Infinity納米纖維技術(shù)。
這種自由表面技術(shù)是利用一種旋轉(zhuǎn)溶液輸送方法,產(chǎn)生連續(xù)的噴射,有效地消除了關(guān)鍵的膜缺陷,從而能夠生產(chǎn)出用于HEPA和液體過濾的高性能納米纖維膜。


"如果你環(huán)顧一下今天迅速發(fā)展的所有技術(shù),無論是綠色能源,還是制藥,以及我們需要的清潔空氣或水--所有這些東西都需要先進的膜和分離層,"Manasco說。"很多人沒有想到這一點,但我們的客戶肯定想到了,他們來找我們幫助解決這些問題并提供這些膜解決方案。他們也知道,在未來五年內(nèi),我們應(yīng)該看到納米纖維的年復(fù)合增長率為17%。Infinity生產(chǎn)線是打開我們客戶所需的一些應(yīng)用的關(guān)鍵,并幫助解決他們的問題,為他們提供先進膜和分離器的納米纖維解決方案。"
他補充說,Infinity系列的應(yīng)用可分為三類:高端空氣過濾、液體過濾和分離器。
Manasco說:"當我們考慮到高端HEPA和ULPA空氣過濾器時,它們可以應(yīng)用于制藥業(yè),可以用于半導(dǎo)體制造業(yè),甚至可以用于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,它們不能有任何缺陷問題或允許任何污染通過,"Manasco說。"同樣的事情也適用于液體過濾,它也可以用于制藥業(yè),你要確保你把你想要的東西和你不想要的東西分開。
"然后,如果你考慮到分離器,你就會看到手機、電腦和電動汽車--所有這些都是非常重要的應(yīng)用。如果你的膜出現(xiàn)故障,那么這甚至會引起火災(zāi),人們在過去已經(jīng)看到了這一點。在這些應(yīng)用中,無缺陷的材料是必須的。"
Infinity工藝提供了一種在如此嚴格的應(yīng)用中使膜幾乎沒有缺陷的方法。它利用了Elmarco公司的Nanospider自由表面電紡技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)可以在工業(yè)規(guī)模上提供高產(chǎn)量和均勻的網(wǎng),但采用了不同的方式。在Infinity生產(chǎn)線上,噴射器在紡絲過程中不會被打斷。"Manasco說:"這樣做是為了防止在膜中形成缺陷,這使得膜可以用于這種無法承受缺陷的應(yīng)用中。
多年來,捷克共和國在納米纖維基材料的開發(fā)領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位。電紡納米纖維從二戰(zhàn)時作為俄羅斯防毒面具的過濾器開始,隨著20世紀80年代初掃描隧道顯微鏡的出現(xiàn),其全部潛力開始在世界各地的實驗室中被廣泛探索。
完善納米纖維非織造布的高速工業(yè)制造的努力仍在進行,但總部位于捷克共和國利貝雷茨的Elmarco公司仍然是該領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。它的無針Nanospider技術(shù)與傳統(tǒng)的電紡技術(shù)不同,后者是通過實現(xiàn)從自由液體表面形成帶電的聚合物射流而從噴絲頭發(fā)射射流。
例如,在其他市場,如高性能服裝,有必要開發(fā)提供不同程度的透氣性和防水性的材料,以滿足不同的最終用途和消費者需求。納米纖維網(wǎng)可以從一系列聚合物中設(shè)計出所需的多孔結(jié)構(gòu)。這與高比表面積、靈活性和低基礎(chǔ)重量相結(jié)合,可以優(yōu)化水電阻率水平、空氣滲透性和水蒸氣透過率。
同時,對于空氣過濾,納米纖維提供了高比表面積和小的、相互連接的孔隙結(jié)構(gòu)。這些允許一個非常低的基礎(chǔ)重量的涂層實現(xiàn)高過濾效率,同時保持低壓降。

在Filtrex 2022期間的其他值得關(guān)注的是歐瑞康無紡布因其用于熔噴非織造布的HycuTEC在線充電技術(shù)獲得了Filtrex創(chuàng)新獎。
HycuTEC被描述為市場上第一個工業(yè)化生產(chǎn)的水力充電解決方案,也可以無縫集成到生產(chǎn)過程中。它還可以作為一個即插即用的組件輕松地改裝到現(xiàn)有系統(tǒng)中,這在市場上尚屬首次。據(jù)稱,這種用于非織造布充電的新技術(shù)還能使過濾效率提高到99.99%以上,從而為熔噴生產(chǎn)商節(jié)省大量材料,并提高過濾性能。
傳統(tǒng)的水力充填工藝是對成品非織造材料進行充填,而hycuTEC概念是基于對每根長絲的全方位充填。通過控制霧化,電荷從水霧中均勻地轉(zhuǎn)移到纖維上。并使用一種特殊的添加劑將電荷永久地粘結(jié)在每根纖維的表面。其結(jié)果是過濾介質(zhì)在整個橫截面上具有均勻穩(wěn)定的電荷,有效纖維表面積比表面電荷介質(zhì)大10倍左右。
因此,HycuTEC的水力充電可以將典型的FFP2過濾介質(zhì)的壓力損失減少到四分之一以下。該公司說,在35Pa的條件下,35g/平米的典型過濾介質(zhì)很容易達到99.99%以上的過濾效率,該公司引用了制造FFP2面罩的試點客戶的測試,他們報告說,由于過濾效果的改善,質(zhì)量得到了提高,同時材料用量也減少30%。對于終端用戶來說,由于呼吸阻力大大降低,其結(jié)果是舒適度明顯提高。
Filtrex 2022會議上,大約100名過濾媒體專業(yè)人士于11月聚集在柏林,討論了從可持續(xù)發(fā)展到測試和標準化的問題,并對衛(wèi)生和汽車行業(yè)的未來趨勢提出了見解。
哥本哈根未來研究所在會議的第一天做了一個主題演講,內(nèi)容是關(guān)于從治療性保健到預(yù)防性保健的建議。由于COVID-19的大流行,今天的消費者越來越意識到我們呼吸的空氣質(zhì)量,這對健康有著關(guān)鍵的影響。因此,隨著社會尋求改善生活和工作條件以確保健康的生活方式,過濾的重要性只會繼續(xù)增長。一些發(fā)言者通過展示可用于家庭和機構(gòu)建筑過濾系統(tǒng)的過濾介質(zhì)的產(chǎn)品開發(fā)來解決這個問題。
在第二天的主題演講中還討論了燃油汽車向電動汽車過渡的速度。最近的一項研究預(yù)測,到2031年,全球50%的新注冊乘用車將是電動汽車。鑒于傳統(tǒng)內(nèi)燃機中使用的過濾器與電動發(fā)動機中使用的過濾器性質(zhì)不同,這對過濾介質(zhì)行業(yè)來說是極為重要的。