创新为翼 奔赴2024丨广元水木：专注气纺纳米纤维规模化宏量制备

“气纺纳米纤维规模化制备成套技术及产业化”项目旨在从成型机理、气纺设备及工艺参数、纳米纤维产品设计与开发等方面实现技术突破，形成纳米纤维产业化关键技术。项目完成单位之一——广元水木新材料科技有限公司（简称广元水木）董事长母敏向记者介绍了项目的主要创新点：一是以典型聚丙烯腈溶液为研究对象，揭示气纺成纤的动态过程，提出了“气流引导单液滴针尖成型—液滴射流成核—气流牵伸细化伸长成纤”的成型机理，为气纺纳米纤维规模化制备成套技术开发提供理论支撑。二是基于气纺纳米纤维动态成型机理，开发供液系统及热风系统，自主设计集成针板、分液板、分风道和侧板的70针同轴气纺喷丝板，突破了多射流气纺纳米纤维规模化设备设计开发关键技术，开发出幅宽≥500cm的气纺纳米纤维产线。三是采用气纺技术制备了系列纳米纤维，并研究气纺过程中纤维成型的影响因素与规律，实现了对纤维直径、长径比等关键的参数的调控。四是基于气纺纳米纤维规模化制备产线，开发了可应用于空气过滤、防水透气、隔热保温领域的高品质气纺纳米纤维膜制备技术，并开展性能评价及应用，解决了纳米纤维产业化的难题。

广元水木成立于2020年，坐落在四川省广元市经济开发区，是一家规模化生产纳米纤维膜过滤材料的高新技术企业，核心技术便是基于该项目的适用于纳米纤维宏量制备的气纺技术。作为项目落地单位，广元水木建成了大幅宽系列纳米纤维膜的连续生产线，拥有年生产能力约120万平米/年，已累计生产防水透湿纳米纤维膜140万平米，空气过滤医用纳米纤维膜40万平米，高温过滤纳米纤维膜20万平米。项目成果已推广应用至国内外30余家单位，推动了纳米纤维设备的创新发展与纳米纤维产品的产业化。

母敏说：“尽管通过气纺技术可以规模化制备功能纳米纤维，但由于市场变化较快且没有与明确的客户进行对接，导致我们无法根据市场变化快速做出针对性调整，推出适应当前市场的产品。因此，在项目实际落地的时候，遇到了很大的难题。例如我们研发的防水透气纳米纤维膜与市面上的聚四氟乙烯防水膜相比，具有相对较低的防水性和较高的透气性，用于对防水性有较高要求的冲锋衣则无法体现出其优势。而通过与国家先进功能创新中心合作，我们将产品的应用领域更多地聚焦在对透气性有较高要求的防水服装，以发挥出我们产品独特的优势，从而帮助我们更快更好地进行成果转化。”

党的二十大和2023年全国两会上，科技创新成为高频词汇；《建设纺织现代化产业体系行动纲要（2022-2035年）》提出了成为世界纺织前沿科技创新重要参与者和共性关键技术升级的主要引领者的发展目标。作为一家科技创新型企业，广元水木如何布局？对此，母敏表示：“以产业链布局创新链，基于气纺纳米纤维技术，我们瞄准先进功能纤维与纺织、机械、生物等领域，进行技术突破与交叉融合，先后研发出聚偏氟乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚乙烯醇、无机陶瓷等多种纳米纤维材料，在空气过滤、防水透气、医疗美容、高温隔热等领域进行了开拓性的产业化应用。”

母敏进一步说道：“随着全球环保意识的提高，绿色、低碳、循环经济的发展逐渐成为趋势，生物基材料有望在更多领域得到应用，成为可持续发展的重要推动力量。紧跟市场趋势，我们创新开发出聚乳酸纳米纤维膜，其具有较细纤维直径、高孔隙率以及优异的透气性能，可有效过滤捕集气溶胶等颗粒并允许气体快速通过，具有较高过滤效率以及低阻力，同时具备良好的生物相容性、环境友好可降解以及力学性能，可被广泛应用于空气过滤、个体防护以及生物医学等领域。在服装领域，我们正在开发生物基可降解防水透气面料，不断为下游品牌提供低碳环保原料，助力行业可持续发展。”

此外，在生产工艺改进方面，广元水木持续加大研发投入，基于一代气纺纳米纤维规模化制备成套设备，不断进行技术优化，并加强与高校、研究机构的合作，开展新材料、新工艺、智能制造等方面的研究和应用。“通过不断的技术创新，我们希望能够引领纺织行业的发展潮流，为消费者提供更优质、更时尚、更环保的产品和服务。”母敏说道。

对于行业未来的发展机遇和挑战，母敏认为主要有以下几个方面：国内消费市场将持续扩大，尤其是中高端市场的需求增长将更加明显；环保和可持续发展将成为行业发展的重要趋势，符合环保要求的产品将更受欢迎；科技创新将为纺织服装行业带来更多的发展机遇和商业模式；国内外市场的竞争将更加激烈，对企业的创新能力和市场开拓能力提出了更高的要求；纺织行业的转型升级需要更多的高素质人才和技术支持。母敏说：“面向未来，我们的提升路径更加明确：一是继续加强技术创新和品牌建设，提高产品质量和附加值，加强与国内外客户的合作，拓展市场份额；二是把握住可持续发展的趋势，推动绿色生产，满足消费者对环保和健康的需求。”