科创中国

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

近年来，纺丝成网非织造布市场以8%的年均速率持续增长。按照成网方式，纺丝成网技术大体分为纺粘工艺、熔喷工艺、纺熔复合工艺（SM、SMS）以及其他各具特点的纺丝成网方式，诸如DuPont（杜邦）闪纺（Flashspun）技术和刚刚投放市场的“Coform”纤维新材料等。

目前，采用熔喷工艺生产亚微米－纳米纤维取得了长足进步，实现了工业化生产。功能性熔喷纤维杂化或复合产品也已见诸市场，如Biax公司的纺喷（Spunblown）纤维产品已进入医疗卫生保健制品领域。

针对纤维素资源利用的研究亦取得了突破性进展，立足于NMMO－Lyocell原液系统的纤维素直接成网技术实现了商业化生产。基于拉伐尔（Laval）成形机理的分裂纺纤维素直接成网产品也进入了市场。

2020年新冠肺炎事件对个人防护用品市场产生了极大影响。口罩/呼吸器、外科手术服、消毒巾、鞋套、一次性揩布以及防护服的需求激增打乱了熔喷非织造布原本的生产秩序。伴随着疫情蔓延，对纺丝成网新产品提出了迫切需求，其间出现的新技术、新产品值得行业审视关注。

Bieglo公司推出的含3层复合结构介质的抗菌口罩，据称具有99.9%抗菌效果，在经手洗或配以洗涤剂的机洗处理30个循环后，仍可继续使用。

以聚乳酸（PLA）纤维制作的生物基防护口罩可重复使用30次，使用期可达1个月，新型PLA/PE双组分纺粘过滤介质的口罩也已进入市场。

Cummin公司投入市场的纳米材料“Nanonet”被用作防护口罩的过滤介质，其过滤效率达到99%（对直径0.3 μm的颗粒），超过了N95呼吸器的水平。

新冠肺炎疫情刺激个人防护制品市场需求激增，与此同时，生物基纳米纤维材料技术也出现了许多新进展，预示着后疫情时代纺丝成网行业的发展将会上一个新的台阶。

需解决的主要技术难题

委托团队和专家长期服务于“个人防护用品（装备）等新产品的开发”

一、生产工艺类

1.解决静电纺丝生产速度慢、静电牵伸力弱的技术难题

2.探明静电气喷纺驻极超细纤维生产线的工艺工法

二、原料研发类

几丁聚糖系列可吸收功能性生物敷料、可吸收功能性生物膜、吸收医用手术缝合线，智能药物控缓释系统，可吸收促骨基质生成剂。

重点攻关项目“智能药物控缓释系统”、“可吸收生物缝合线”，正在进行火炬项目立项申请和重大科技创新项目申请工作。

期望实现的主要技术目标

一、生产工艺类

1.解决静电纺丝生产速度慢、静电牵伸力弱的技术难题

静电纺丝过程中，调控参数不但可以改变纳米纤维的形貌结构，甚至是成功获得纳米纤维的关键！对于给定的电压和纤维接收距离，泰勒锥的形状会随着注射速度变化而变化。如果注射速度太低，泰勒锥会不稳定，或形成内置射流，在针尖内部看不到泰勒锥。如果注射速度太高，泰勒锥则会出现跳动，形成串珠结构纳米纤维。

需要配备显微镜，镜头光学放大倍数为70-600倍，能清晰观测泰勒锥形状的变化。帮助研究者快速发现问题，在制备过程中直接调整流速、电压等参数，缩短样品的制备时间，从而提高静电纺丝实验的效率。

• 可实现静电纺丝、静电喷雾、同轴纺丝，可制备水凝胶纤维、 微球；

• 配有显微镜对纳米纤维形成过程进行观察、拍摄、录像、测量，可实时观测工艺参数对纺丝稳定性、产品微观形貌的影响；

• 广角镜头实时拍摄设备运行状态，并可汇入监控系统；

• A4 尺寸膜样品，Y 轴移动均匀喷涂；1-4 喷头；

• 平面/ 管型/ 网格形态组织工程支架，药物释放体系、支架表面处理；

二、原料研发类

几丁聚糖系列可吸收功能性生物敷料、可吸收功能性生物膜、吸收医用手术缝合线，智能药物控缓释系统，可吸收促骨基质生成剂。

处理进度