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非織造布行業對納米纖維的需求有望增長。根據Allied Market Research的數據，2020年全球對非織造布用納米纖維的需求量超過250萬噸。展望未來，2030年全球對非織造布用納米纖維的需求預計將略高于1000萬噸，在整個預測期內的復合年增長率將低于兩位數。綠化布

據Allied Market Research的分析師Prakhar Jain稱，最初，直徑小于100納米的纖維被視為納米纖維，不過最近范圍有所擴大，所有直徑小于500納米的纖維都被視為納米纖維。此外，納米纖維的直徑取決于所用聚合物的類型和生產方法。

與超細纖維相比，納米纖維的獨特之處在于其較大的表面積與體積比、高孔隙率、出色的機械強度以及在功能化方面的靈活性。Jain說。

據市場研究人員稱，納米纖維可以由天然聚合物和合成聚合物組成。天然聚合物包括膠原蛋白、纖維素、絲素蛋白、角蛋白、明膠和多糖（例如殼聚糖和海藻酸鹽）。合成聚合物包括聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）、聚氨酯（PU）、聚乳酸-共-乙醇酸（PLGA）、聚3-羥基丁酸-共-3-羥基戊酯（PHBV）和聚乙烯-共-醋酸乙烯酯（PEVA）。綠化布

與傳統纖維相比，納米纖維具有更高的初始和持續效率，Jain 說，當清潔時，納米纖維網絡能比沒有細纖維層的清潔過濾器更好地捕獲灰塵和其他有害顆粒。他們能夠利用攔截、擴散和撞擊等過濾方法來實現高水平的過濾。

納米纖維出眾的另一個原因是納米纖維層比其他纖維更持久。納米纖維能將這些顆粒捕獲在纖維表面，有助于防止它們堵塞纖維中的其他材料層，他解釋道，更長的纖維壽命意味著最終用戶不需要經常購買纖維。因此，盡管許多細纖維的前期成本較高，但從長遠來看，它們可以節省大量資金。綠化布

據Smithers咨詢公司的Phil Mango稱，在納米纖維非織造布的生產工藝中，靜電紡絲占據了主要地位。由于電壓要求高、生產率低以及對聚合物性能高度依賴，靜電紡絲工藝因而具有很大的局限性。他還補充說，其他紡絲微納米纖維的方法包括溶液噴射或噴氣紡絲、離心紡絲、相轉變冷凍干燥和模板合成法。綠化布

由于產量高，溶液噴射似乎是最有希望的替代方案之一，它不需要高壓，可以替代靜電紡絲，他解釋說，研究表明，溶液噴射的微納米纖維與通過靜電紡絲獲得的纖維具有幾乎相同的形態和結構。而與靜電紡絲相比，溶液噴射的生產率高出了一個數量級。綠化布

他補充說，離心紡絲被認為是替代靜電紡絲的出色的候選者。與溶液噴射技術類似，離心紡絲由于具有高生產率而在工業應用中極富前景。

其他一些非靜電紡絲技術，例如模板合成、相轉變、冷凍干燥和基于噴絲板的拉伸技術，它們適用于特定的應用領域，例如電子、光電、傳感器和電池應用。與溶液噴射和離心紡絲相比，這些替代技術的生產能力較低，但其形成三維結構的能力使它們有希望成功用于生物醫學應用、組織工程、增強材料、智能紡織品、致動器或傳感器。Mango說。

Hifyber專注于過濾介質

土耳其的Hifyber公司加工的納米纖維比人的頭發細500倍。其結構讓納米纖維層顯示出非常獨特的特性，例如高表面積體積比、高孔隙率和小孔徑。

納米纖維層的小孔徑使其能對非常小的灰塵和生物雜質進行機械過濾，高孔隙率能確保高的氣流（較低的壓降），因而能降低成本并節能。Hifyber公司的銷售經理Mehmet Gonullu說：納米纖維的這些獨特特性與材料本身的功能相結合，能在現實世界開發出新的多樣化應用。綠化布

基于聚合物的Hifyber納米層由致密的納米纖維網組成，平均纖維厚度為100-300nm。為了生產先進且堅固的材料，Hifyber使用了開創性的靜電紡絲技術。

該公司最近開發了一種納米纖維涂層的抗菌抗病毒HVAC過濾介質，以防止空氣過濾器中的微生物生長。這種過濾介質可以破壞細菌細胞和病毒的重要功能，對于阻止細菌和病毒的生長非常有效。Hifyber提供的高效抗菌抗病毒HVAC過濾介質符合空氣過濾測試標準，包括ASHRAE 52.2、EN 779:2012、ISO 16890和EN1822。綠化布

Hifyber還開發了一種可生物降解的納米纖維過濾介質，以帶來更多環境效益，為后代留下一個綠色、健康和更宜居的世界。此外，基于Hifyber納米纖維的過濾介質能給HVAC系統帶來高的過濾效率，從而滿足人們的生活空間對新鮮和清潔空氣的需求，同時還通過其阻燃特性來確保提供一個安全的工作環境。

由于其獨特的結構和材料成分，Hifyber納米纖維介質可以使用更長時間，這與傳統的靜電增強熔噴材料不同，Gonullu說，靜電紡絲技術可以生產出非常細的連續纖維，該技術在提高過濾效率方面發揮著關鍵作用。Hifyber過濾介質僅依靠機械過濾，并在過濾器的整個生命周期內保證持續的過濾效率。

他補充說，Hifyber納米纖維介質采用全合成的環保原料，與玻璃纖維過濾介質不同，該技術消除了對纖維脫落的擔憂。科學研究表明，由玻璃纖維制成的過濾器可能讓空氣中含有纖維碎屑，吸入這樣的空氣會讓人們的喉嚨和肺部受到刺激，并且長期持續的接觸也會導致永久性疾病。綠化布

Matregenix加快擴展步伐

2021年6月，總部位于美國加利福尼亞的科技公司Matregenix公司宣布擴建新的制造工廠，并安裝了一條新的納米纖維生產線。

Matregenix創始人兼首席執行官Sherif Soliman博士說：最近，我們決定新增另一條納米纖維生產線，因為我們認為有必要提高產能以滿足客戶對我們的納米纖維技術不斷增長的需求。綠化布

該公司的目標是從生物醫學到過濾的多種應用。他們在生物醫學領域主要關注傷口愈合和組織工程支架。在過濾領域，他們迄今為止的兩個重點是口罩過濾介質和用于HVAC過濾器的過濾介質。

我們在口罩過濾介質取得了非常大的進展，Soliman博士說，同樣，非織造布過濾介質市場已經充滿了各種納米纖維產品，但它們的生產不在美國，最近出現的供應鏈問題導致對在美國生產的這些過濾介質的需求激增。

Matregenix一直在投資研發以開發納米纖維產品，從而滿足許多醫療應用方面的需求。該公司專注于產品開發，并積極尋求戰略合作伙伴來共同開發這些產品，并將其帶入商業化之路。

在過濾領域，Matregenix最近開發了一種新的抗病毒和抗菌過濾技術，可以過濾99%的空氣傳播病毒，包括人類冠狀病毒。重要的是，產生抗病毒活性的活性成分不是基于金屬氧化物的物質，而是一種無毒的天然草本提取物，Soliman博士說，第三方測試實驗室顯示，它具有超過99%的抗病毒和減少細菌生長的功效。

根據Soliman博士的說法，推動納米技術在非織造布行業增長的主要因素是技術本身的應用價值。例如，在過濾應用中，在低壓降的同時保持高過濾效率，這是目前任何其他非織造材料無法相比的，他解釋道，它的獨特性能可以徹底顛覆整個行業，這兩個因素是非常重要的，但對于其他非織造布來說，它們通常無法同時實現。綠化布

在保持低壓降的同時還具有高過濾效率，這讓口罩具有更好的透氣性，或者在HVAC系統中可以使用更高額定值的更薄的過濾器。他補充說，口罩的透氣性對于某些從事特定工作的人極為重要，例如醫生或教師，他們每周至少有五天要全天戴著口罩。

納米纖維過濾介質的另一個顯著優勢是，與傳統的熔噴過濾介質不同，納米纖維的過濾機制與靜電荷無關，而完全取決于納米纖維的孔徑、孔分布和形態。這種機械過濾機制使其能獲得無限期的保質期，而大多數政府都希望儲備口罩以防止另一場流行病來襲，這顯然對他們來說很有吸引力。綠化布

盡管有這些積極因素，但Soliman博士表示，納米纖維在產品一致性和可重復性方面的表現不好。靜電紡絲的過程很精細，需要控制很多變量，需要對材料科學和化學擁有深刻的理解，才能很好地控制靜電紡絲過程，他說，此外，靜電紡絲不是那種可以快速適應制造工藝的‘即插即用’工藝，而是需要針對不同產品進行高度定制的工藝，這意味著大多數公司不愿意投資于長期的研發。

Matregenix的獨特之處在于其專有技術及其由納米纖維科學家組成的專家團隊，他們在納米纖維研究及其應用方面擁有30多年的全面的實踐經驗。多年來，我們開發了多種專有配方，具有廣泛的特性，這使我們能快速調整這些配方的用途，以建立標準操作程序 (SOP) 來開發不同產品，他說，這意味著我們可以在很短時間內真正地將概念驗證變成產品。我們還實施了非常嚴格的質量控制系統，以確保產品在纖維形態和微觀結構特征方面符合其目標要求。

NXTNano安裝新的生產線綠化布

2021年，總部位于美國俄克拉荷馬州的NXTNano宣布將安裝另外三條HYPR-Spun納米纖維生產線。新生產線使該公司的生產線總數達到6條。與現有生產線類似，最新的設備有助于大批量生產寬幅最大為2.15米的納米纖維。

對于NXTNano來說，2020年是令人難以置信的一年。我們看到該技術迅速被許多新市場采用，更重要的是，我們有義務繼續服務于為了與新冠疫情作斗爭而提供口罩、呼吸器和室內空氣凈化的客戶。NXTNano的銷售總監Andrew McDowell說。

該公司決定安裝額外的生產線是由于對產品的需求增長而驅動的。根據McDowell的說法，該公司決定增加兩條生產線，并進行一些內部改造。額外的改造需要更多的空氣處理，但將讓兩條生產線在不進行更改的情況下超過三條生產線的產能。與此同時，NXTNano的第四條生產線現已啟動并運行，第五條生產線已就位，但正在等待一些控制組件到位。其原有的3號生產線進行了一些升級，進一步提高了產能。綠化布

NXTNano是納米纖維材料的大批量生產商，專門向尚未采用它們的市場來以商業規模提供產品。它的生產線是內部開發的，并使用一種稱為HYPR紡絲的工藝。HYPR紡絲是靜電紡絲的衍生產品，具有一些獨特的捻度和額外的力，使公司能以比傳統靜電紡絲更高的速度和更廣泛的控制范圍進行生產。

當今納米纖維的最大市場是過濾，它也是納米材料最成熟和存在時間最長的市場，McDowell說，然而，即使在納米技術已經商業化應用三十年的市場中，它仍處于起步階段。工業空氣過濾或汽車進氣過濾等相對簡單和效果顯著的用途得到了很好的解決，盡管可能沒有優化。在通過轉向合成材料或進一步提高載體介質滲透性來減少限制方面，我們還有很多性能需要開發。綠化布

NXTNano還在室內空氣過濾市場大量采用納米纖維，并預計這一趨勢將繼續下去。消費者從未如此關注他們呼吸的空氣質量，而納米纖維可以提供這一應用所需的高性能。他說。綠化布

該公司還一直致力于讓其合作伙伴在N95口罩中能使用納米纖維過濾介質。NXTNano甚至向公眾提供了這些材料，這樣他們就可以切割這些材料并將它們縫制成布口罩來保護自己。

在其他市場，例如需要更大克重的納米纖維膜的微通風和微過濾，NXTNano也一直在關注這些領域，并且沒有看到其他技術能夠生產這種膜。

來源 |綠化布Nonwovens Industry雜志，作者：Tara Olivo

編輯 | Shirley Zhang綠化布

投稿綠化布|shirley@ringiertrade.com

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