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尼龙微纳米纤维的绿色制造新技术及相关非织造材料产业化

发布时间: 2025-03-24

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
该项目技术以工业级己内酰胺单体配方作为纺丝起始原料，利用阴离子开环聚合机制，通过反应动力学控制反应体系黏度匹配熔喷工艺，实现高分子合成、流体拉伸成纤、无纺布铺网收集等在同一工艺流程中完成，最终形成直径在亚微米到纳米范围内高分子量尼龙 6 微纳米纤维非织造材料。最近两年，该技术在实验室条 件下得到的可行性验证和多项探索性研究工作基础上，在尼龙 6 作为工程塑料的反应性注塑技术、用于连续长纤维增强复合材料生产的反应性拉挤技术以及熔喷非织造技术等相关成熟的产业化技术参考和指导下，项目团队与山东省一家非织造机械制造商合作开发的首条“尼龙 6 微纳米纤维非织造材料反应性纺丝”小试生产线已装机完成并运行成功，为本项目的继续中试和产业放大生产提供了可靠保障。
成果亮点
(1)本项目涉及的“反应性纺丝”流体黏度低且可控，一步法实现“特卫强”类似材料从纳米级到微米级尺度的纤维分布。 (2)本项目涉及的“反应性纺丝”使用单体聚合方式，纤维产出通量达到熔喷工艺级别，有效降低能耗，减少设备、工艺投入及环境成本。 (3)本项目涉及的“反应性纺丝”工艺流程不使用任何溶剂，绿色环保。市场前景分析：杜邦公司在全球防护服面料市场生产商排名及市场占有率排名中独占鳌头，“特卫强”材料在防护服面料市场处于绝对的领先地位。但闪蒸法非织造技术存在着投资巨大（其位于卢森堡的最新 3 号生产线投资 4 亿美元，年产能约 2 万吨）、使用特殊溶剂、环境成本高等壁垒。厦门当盛新材料有限公司于 2022 年成功启动的一套年产 3000 吨的闪蒸法非织造布生产线，其生产规模尚小，长期经济可行性仍有待观察。而“反应性纺丝”一步法、非溶剂实现“特卫强”类似材料从纳米级到微米级尺度的纤维分布，将有望实现微纳米纤维生产成本的大幅降低，且尼龙 6 各方面综合性能要优于“特卫强”所用聚乙烯材料，从而颠覆其在防护服面料、医用灭菌包装材料、工程用防水透气膜等防护型材料市场地位。
团队介绍
非织造材料与产业用纺织品创新研究院是青岛大学校 直属科研机构，由宁新教授领衔组建，依托纺织科学与工程一级学科 博士点和材料科学与工程一级学科博士点，关注非织造产业领域技术 和产品创新，现设有特型非织造装备和工艺的工程研究、智能纺织品 中功能纤维研究、纤维表面改性与非织造材料的功能后整理研究、非 织造结构及纤维隔膜在环境、新能源方面的研究等研究方向。目前， 研究院已形成山东省泰山学者为领衔的跨学科、专业结构和年龄结构 合理、产学研一体化、分工合理、高效率、团结奋进的研究团队。
成果资料