静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)离産業化(huà)還(huán)有(yǒu)多(duō)遠(yuǎn)？有(yǒu)針(zhēn)紡還(huán)是(shì)無針(zhēn)紡？

三(sān)、無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)的(de)劣勢

•纖維直(zhí)徑不(bù)均匀：無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)産生(shēng)的(de)纖維直(zhí)徑不(bù)如(rú)針(zhēn)式静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)穩定(dìng)，生(shēng)産可(kě)控性(xìng)差，纖維直(zhí)徑均匀性(xìng)較差，電(diàn)场的(de)變(biàn)化(huà)、溶液濃度(dù)等因(yīn)素可(kě)能(néng)導致(zhì)纖維直(zhí)徑存在(zài)較大(dà)波(bō)動(dòng)。

•纖維膜均匀性(xìng)：由(yóu)于(yú)射流的(de)分(fēn)布(bù)不(bù)如(rú)針(zhēn)头(tóu)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)精确可(kě)控，会(huì)導致(zhì)纖維在(zài)沉積出(chū)来(lái)的(de)膜，表(biǎo)面(miàn)看(kàn)起(qǐ)来(lái)很均匀，但實(shí)際測試膜的(de)厚度(dù)或(huò)者(zhě)克(kè)重(zhòng)就(jiù)会(huì)发現(xiàn)均匀性(xìng)差。

•成(chéng)膜質(zhì)量(liàng)差：成(chéng)膜質(zhì)量(liàng)差，僅适合一(yī)些(xiē)低(dī)價值領域的(de)應(yìng)用(yòng)，如(rú)粗效濾纸填充，但無法(fǎ)用(yòng)于(yú)高(gāo)品質(zhì)的(de)纳米(mǐ)纖維制備，因(yīn)此(cǐ)無更(gèng)多(duō)應(yìng)用(yòng)场景可(kě)适用(yòng)。

•溶液特(tè)性(xìng)要(yào)求高(gāo)：無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)对(duì)聚合物(wù)溶液的(de)流動(dòng)性(xìng)、表(biǎo)面(miàn)张(zhāng)力和(hé)導電(diàn)性(xìng)有(yǒu)較高(gāo)要(yào)求。溶液黏度(dù)适應(yìng)範圍較小，比較适合低(dī)粘度(dù)的(de)溶液材料，一(yī)般低(dī)于(yú)2000cps比較容易用(yòng)于(yú)生(shēng)産，如(rú)果(guǒ)溶液的(de)粘度(dù)或(huò)導電(diàn)性(xìng)不(bù)合适，可(kě)能(néng)難以(yǐ)形成(chéng)穩定(dìng)的(de)纳米(mǐ)纖維。

•材料限制：某些(xiē)高(gāo)粘度(dù)的(de)材料或(huò)那(nà)些(xiē)不(bù)易溶解(jiě)的(de)聚合物(wù)在(zài)無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)中(zhōng)可(kě)能(néng)不(bù)适用(yòng)，这(zhè)限制了(le)其(qí)适用(yòng)材料的(de)範圍。例如(rú)同(tóng)幅宽(kuān)下(xià)，有(yǒu)針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)的(de)産能(néng)为(wèi)無針(zhēn)紡的(de)1.3倍（PVA，11%，同(tóng)温湿(shī)度(dù)条(tiáo)件(jiàn)測試），对(duì)水(shuǐ)性(xìng)溶劑體(tǐ)系(xì)材料比較适合，油(yóu)性(xìng)溶劑體(tǐ)系(xì)材料适應(yìng)性(xìng)差。

•纖維收(shōu)集不(bù)穩定(dìng)：與(yǔ)針(zhēn)头(tóu)式静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)相比，無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)生(shēng)成(chéng)的(de)纖維由(yóu)于(yú)較大(dà)的(de)電(diàn)场分(fēn)布(bù)，收(shōu)集穩定(dìng)性(xìng)較低(dī)，尤其(qí)是(shì)在(zài)大(dà)規模生(shēng)産时(shí)，持(chí)續生(shēng)産穩定(dìng)性(xìng)差，無法(fǎ)保證連(lián)續生(shēng)産10h甚至(zhì)20h連(lián)續穩定(dìng)，前後(hòu)生(shēng)産産能(néng)不(bù)一(yī)致(zhì)，纳米(mǐ)纖維産品品質(zhì)低(dī)等问題(tí)，需要(yào)更(gèng)多(duō)的(de)優化(huà)来(lái)提(tí)高(gāo)纖維收(shōu)集穩定(dìng)性(xìng)。

•射流不(bù)穩定(dìng)：無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)技術(shù)依賴電(diàn)极(jí)表(biǎo)面(miàn)溶液液面(miàn)擾動(dòng)産生(shēng)的(de)電(diàn)场力突破来(lái)拉伸溶液中(zhōng)的(de)聚合物(wù)。電(diàn)场力不(bù)均匀，会(huì)導致(zhì)纖維形成(chéng)过(guò)程中(zhōng)的(de)射流位(wèi)置不(bù)穩定(dìng)性(xìng)，從而(ér)造成(chéng)最(zuì)終(zhōng)産品的(de)質(zhì)量(liàng)低(dī)，無法(fǎ)滿足未来(lái)工業生(shēng)産对(duì)纳米(mǐ)纖維高(gāo)品質(zhì)的(de)需求。

•大(dà)規模生(shēng)産難度(dù)：盡管(guǎn)無針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)的(de)生(shēng)産速度(dù)較快(kuài)，但在(zài)大(dà)規模生(shēng)産中(zhōng)仍面(miàn)臨一(yī)些(xiē)挑戰。例如(rú)，溶液耗費量(liàng)大(dà)，噴射不(bù)均匀、噴射不(bù)穩定(dìng)等问題(tí)，如(rú)何在(zài)更(gèng)大(dà)範圍內(nèi)保持(chí)射流均匀性(xìng)和(hé)如(rú)何高(gāo)效地收(shōu)集纖維，仍是(shì)技術(shù)突破的(de)難點(diǎn)，只(zhī)能(néng)小試生(shēng)産，沒(méi)辦(bàn)法(fǎ)通(tòng)过(guò)不(bù)斷擴充单元(yuán)的(de)方(fāng)式来(lái)拉大(dà)生(shēng)産效率。

四(sì)、規模化(huà)有(yǒu)針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)的(de)優勢

•纖維直(zhí)徑與(yǔ)質(zhì)量(liàng)可(kě)控性(xìng)強(qiáng)：有(yǒu)針(zhēn)紡丝(sī)采用(yòng)多(duō)點(diǎn)精确噴射，纖維直(zhí)徑、形态和(hé)结構均可(kě)控，成(chéng)膜質(zhì)量(liàng)高(gāo)，可(kě)控性(xìng)強(qiáng)，在(zài)环(huán)境參數可(kě)控情(qíng)況下(xià)，可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)长(cháng)时(shí)間(jiān)穩定(dìng)生(shēng)産。目前階(jiē)段(duàn)，静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)産業对(duì)膜的(de)品質(zhì)、質(zhì)量(liàng)以(yǐ)及(jí)功能(néng)的(de)要(yào)求很高(gāo)，因(yīn)此(cǐ)，有(yǒu)針(zhēn)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)更(gèng)适合工業化(huà)應(yìng)用(yòng)，包(bāo)括高(gāo)精度(dù)需求的(de)産品（如(rú)藥物(wù)载(zài)體(tǐ)纳米(mǐ)纖維、新能(néng)源材料、过(guò)濾材料、防水(shuǐ)透气(qì)膜等）。

•材料适用(yòng)範圍广：可(kě)用(yòng)于(yú)各(gè)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)的(de)高(gāo)分(fēn)子溶液，包(bāo)括複雜溶液體(tǐ)系(xì)，例如(rú)多(duō)組份複合材料和(hé)功能(néng)性(xìng)纳米(mǐ)纖維。

•定(dìng)向(xiàng)紡丝(sī)：通(tòng)过(guò)針(zhēn)头(tóu)的(de)排列和(hé)控制，可(kě)以(yǐ)實(shí)現(xiàn)纖維的(de)定(dìng)向(xiàng)排列和(hé)结構化(huà)，上(shàng)紡下(xià)紡可(kě)以(yǐ)自由(yóu)選擇，适合制作(zuò)特(tè)殊功能(néng)的(de)纳米(mǐ)纖維材料。

•适合多(duō)功能(néng)性(xìng)産品開(kāi)发：便于(yú)進(jìn)行同(tóng)軸、微球、多(duō)組份静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)，能(néng)生(shēng)産具有(yǒu)複雜结構的(de)纳米(mǐ)纖維，如(rú)芯殼(ké)型、Janus纖維、微球包(bāo)覆等。

五(wǔ)、産業化(huà)过(guò)程静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)工藝推薦

发展(zhǎn)階(jiē)段(duàn)	無針(zhēn)紡	多(duō)針(zhēn)紡丝(sī)
材料試樣(yàng)	不(bù)合适，材料浪費大(dà)	单針(zhēn)或(huò)者(zhě)十(shí)幾(jǐ)針(zhēn)，工藝簡单穩定(dìng)，可(kě)快(kuài)速試樣(yàng)，快(kuài)速培養工程师(shī)对(duì)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)技術(shù)的(de)認知
小試	勉強(qiáng)合适 優點(diǎn)：工藝簡单 缺點(diǎn)：不(bù)适合中(zhōng)試和(hé)規模化(huà)生(shēng)産，小試的(de)材料、工藝对(duì)中(zhōng)試和(hé)量(liàng)産無多(duō)大(dà)的(de)參考價值，性(xìng)價比不(bù)高(gāo)	≤500針(zhēn) 可(kě)穩定(dìng)小批量(liàng)出(chū)樣(yàng)品，为(wèi)中(zhōng)試提(tí)供工藝參考
中(zhōng)試	不(bù)合适	1000針(zhēn)-2000針(zhēn) 可(kě)穩定(dìng)生(shēng)産樣(yàng)品，工藝穩定(dìng)，为(wèi)擴大(dà)規模化(huà)生(shēng)産培養人(rén)才。验(yàn)證市(shì)场。
規模化(huà)生(shēng)産	不(bù)合适	10000針(zhēn)-100000針(zhēn) 可(kě)穩定(dìng)生(shēng)産産品，産品批次(cì)穩定(dìng)性(xìng)高(gāo)，适合快(kuài)速占領市(shì)场，按市(shì)场進(jìn)展(zhǎn)擴産生(shēng)産線(xiàn)産能(néng)，模块(kuài)化(huà)。

所(suǒ)以(yǐ)静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)從業人(rén)員，要(yào)想(xiǎng)工業化(huà)生(shēng)産纳米(mǐ)纖維，可(kě)以(yǐ)不(bù)用(yòng)擔心國(guó)外(wài)某公(gōng)司的(de)無針(zhēn)紡專利限制，因(yīn)为(wèi)無針(zhēn)紡技術(shù)本(běn)身(shēn)就(jiù)沒(méi)有(yǒu)規模化(huà)生(shēng)産實(shí)踐的(de)意(yì)義，只(zhī)适合小試實(shí)验(yàn)用(yòng)。静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)真(zhēn)正(zhèng)工業化(huà)生(shēng)産，一(yī)定(dìng)是(shì)要(yào)産能(néng)高(gāo)、纳米(mǐ)纖維産品質(zhì)量(liàng)高(gāo)、生(shēng)産的(de)纳米(mǐ)纖維材料成(chéng)本(běn)低(dī)，而(ér)且(qiě)生(shēng)産穩定(dìng)，这(zhè)个(gè)技術(shù)才能(néng)真(zhēn)正(zhèng)實(shí)現(xiàn)广泛的(de)工業化(huà)生(shēng)産應(yìng)用(yòng)，但無針(zhēn)紡不(bù)具備这(zhè)个(gè)条(tiáo)件(jiàn)。

提(tí)到有(yǒu)針(zhēn)紡大(dà)家(jiā)最(zuì)多(duō)想(xiǎng)到的(de)是(shì)針(zhēn)头(tóu)堵塞維護问題(tí)，針(zhēn)头(tóu)滴(dī)液影響紡丝(sī)穩定(dìng)问題(tí)。这(zhè)个(gè)会(huì)出(chū)現(xiàn)的(de)问題(tí)，其(qí)實(shí)早(zǎo)就(jiù)已經(jīng)被(bèi)佛山(shān)微邁解(jiě)決了(le)，可(kě)以(yǐ)給(gěi)大(dà)家(jiā)分(fēn)享一(yī)下(xià)：

•解(jiě)決滴(dī)液问題(tí)：滴(dī)液问題(tí)包(bāo)括工藝參數的(de)可(kě)控性(xìng)和(hé)設備本(běn)身(shēn)，設備本(běn)身(shēn)在(zài)于(yú)噴头(tóu)的(de)電(diàn)场均匀性(xìng)優化(huà)和(hé)供液均匀性(xìng)優化(huà)，目前微邁团(tuán)隊專利技術(shù)解(jiě)決了(le)大(dà)幅宽(kuān)針(zhēn)尖電(diàn)场優化(huà)问題(tí)和(hé)供液優化(huà)问題(tí)，可(kě)以(yǐ)保證針(zhēn)尖間(jiān)距在(zài)15mm的(de)情(qíng)況下(xià)，1.8m幅宽(kuān)的(de)噴头(tóu)電(diàn)场均匀供液均匀，解(jiě)決了(le)因(yīn)設備本(běn)身(shēn)造成(chéng)的(de)滴(dī)液问題(tí)。

 

•解(jiě)決針(zhēn)头(tóu)堵塞问題(tí)：針(zhēn)头(tóu)的(de)堵塞原因(yīn)包(bāo)括材料本(běn)身(shēn)、工藝調控、噴头(tóu)設計(jì)等，微邁团(tuán)隊經(jīng)过(guò)多(duō)年(nián)的(de)技術(shù)沉澱，解(jiě)決了(le)供液均匀性(xìng)和(hé)電(diàn)场均匀性(xìng)的(de)问題(tí)，使得在(zài)紡丝(sī)过(guò)程中(zhōng)不(bù)噴液不(bù)斷液。通(tòng)过(guò)多(duō)年(nián)的(de)工藝調控經(jīng)验(yàn)，可(kě)以(yǐ)快(kuài)速讓射流穩定(dìng)工作(zuò)，避免出(chū)現(xiàn)針(zhēn)尖挂丝(sī)、凝胶(jiāo)堵塞问題(tí)。經(jīng)过(guò)微邁团(tuán)隊的(de)專利技術(shù)，可(kě)以(yǐ)在(zài)設備工作(zuò)过(guò)程中(zhōng)短(duǎn)短(duǎn)幾(jǐ)分(fēn)鐘(zhōng)內(nèi)完成(chéng)緩液，並(bìng)繼續保持(chí)持(chí)續穩定(dìng)工作(zuò)，經(jīng)測試連(lián)續24h工作(zuò)，持(chí)續工作(zuò)一(yī)周，設備工藝整體(tǐ)穩定(dìng)性(xìng)變(biàn)化(huà)不(bù)大(dà)，産能(néng)均匀性(xìng)影響极(jí)小。

 

•解(jiě)決材料适應(yìng)工藝问題(tí)：静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)原料问題(tí)是(shì)一(yī)个(gè)制約静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)工業化(huà)應(yìng)用(yòng)的(de)核心问題(tí)，静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)工藝对(duì)高(gāo)分(fēn)子原料的(de)分(fēn)子量(liàng)、溶液黏度(dù)、溶液電(diàn)導率以(yǐ)及(jí)溶液表(biǎo)面(miàn)张(zhāng)力影響都非(fēi)常大(dà)。很多(duō)时(shí)候在(zài)實(shí)验(yàn)室(shì)用(yòng)单針(zhēn)或(huò)者(zhě)十(shí)幾(jǐ)針(zhēn)能(néng)使用(yòng)的(de)材料，在(zài)幾(jǐ)十(shí)針(zhēn)上(shàng)百(bǎi)針(zhēn)放(fàng)大(dà)生(shēng)産的(de)时(shí)候，因(yīn)電(diàn)场环(huán)境更(gèng)複雜，供液适應(yìng)性(xìng)，電(diàn)场強(qiáng)度(dù)等原因(yīn)，使得材料不(bù)再适應(yìng)生(shēng)産，这(zhè)时(shí)候需要(yào)重(zhòng)新設計(jì)，这(zhè)可(kě)能(néng)是(shì)許多(duō)科研人(rén)員沒(méi)有(yǒu)考慮过(guò)的(de)，因(yīn)为(wèi)在(zài)産業轉(zhuǎn)化(huà)放(fàng)大(dà)的(de)时(shí)候，需要(yào)考慮的(de)是(shì)生(shēng)産效率、工藝穩定(dìng)性(xìng)，目前常用(yòng)的(de)商用(yòng)牌(pái)号(hào)的(de)聚合物(wù)材料很多(duō)都是(shì)不(bù)匹(pǐ)配静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)工業化(huà)生(shēng)産的(de)。主(zhǔ)要(yào)在(zài)于(yú)要(yào)麼(me)固含量(liàng)比較低(dī)，要(yào)麼(me)黏度(dù)过(guò)高(gāo)等问題(tí)。

静(jìng)電(diàn)紡丝(sī)産業化(huà)客戶案(àn)例