日前，鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院講師趙磊帶領的“綠色深呼吸”團隊獲得了由鹽城市科技局舉辦的鹽城第一屆科技創(chuàng)業(yè)大賽創(chuàng)業(yè)團隊一等獎。該團隊取得了靜電紡絲方面全球領先的重大突破，他們發(fā)明的百博絲TM、百博菲爾TM已經(jīng)能夠做到批量生產(chǎn)納米纖維，實現(xiàn)了“百博紡”的產(chǎn)業(yè)化。
據(jù)介紹，鹽城工業(yè)職業(yè)技術學院“綠色深呼吸”創(chuàng)新團隊建立在百博紡靜電紡絲的基礎之上。百博紡絲，也稱為氣泡紡、氣泡靜電紡或氣流氣泡紡，已經(jīng)完全克服了傳統(tǒng)的靜電紡絲產(chǎn)量低、無法工業(yè)化生產(chǎn)的重大難題，現(xiàn)有國家發(fā)明專利37多項，實用新型專利近33項。
何謂“百博紡” 技術
據(jù)“百博紡”專家任忠夫教授介紹，我國使用的高端過濾產(chǎn)品主要依賴進口，國外公司幾乎壟斷了我國高端空氣過濾材料市場的全部份額，國產(chǎn)自主品牌的高性能納米纖維過濾產(chǎn)品的研發(fā)勢在必行。而“百博紡”可在無靜電作用下完成紡絲，避免了由于高壓靜電而產(chǎn)生的靜電污染，另外旋轉氣流可以將多股射流進行加捻，有望用一步成紗法制備出納米紗。同時，靜電輔助氣流氣泡紡可以在靜電和氣流場的共同作用下提高產(chǎn)量和產(chǎn)品性能，百博絲也是生產(chǎn)納米過濾產(chǎn)品的好材料。
據(jù)趙磊介紹，“綠色深呼吸”團隊共有6位老師和2位學生，這次參賽項目的核心技術產(chǎn)品是“納米濾芯”，運用的是他們獨創(chuàng)的“百博紡”技術。
“‘百博紡’是通過外力（靜電、氣流等）將熔溶體或溶液產(chǎn)生的氣泡或液膜紡成納米材料的一種新工藝。‘百博紡’是我們團隊何吉歡教授的獨創(chuàng)，在他的帶領及我院專業(yè)教師和學生這幾年的共同努力之下，包括在前期的理論初步研究基礎之上，對設備進行改進，設計出旋轉式膜紡設備，目前國內外還沒有同類產(chǎn)品。該設備具有氣泡靜電紡的一些基本特征，也可以在無靜電的條件下完成紡絲過程，同時還可把靜電作為輔助裝置，對氣泡進行預拉伸，再在氣流作用下完成紡絲過程。該設備克服了氣泡靜電紡氣泡大小難以控制，氣泡間相互影響的缺點，且產(chǎn)量提高很多倍。百博絲已經(jīng)完全克服了傳統(tǒng)的靜電紡絲產(chǎn)量低、無法工業(yè)化生產(chǎn)的重大難題。”趙磊談道。
“洗”出來的靈感
何吉歡是綠色深呼吸團隊中的創(chuàng)新團隊策劃總監(jiān)，也是“百博紡”的創(chuàng)始人。他一直想做出一種機器，能夠大量生產(chǎn)靜電紡絲，突破產(chǎn)量低、無法工業(yè)化生產(chǎn)的難題。
一天，何吉歡準備把家里的臟衣服洗掉，當衣服在滾筒中高速旋轉時，同樣產(chǎn)生了大量的泡泡，大小不一。看著這些泡泡，何吉歡猛然產(chǎn)生了一個想法。靜電紡絲本來是由針頭噴出液滴，然后拉伸成液滴線的，但是針頭噴出液滴不但速度慢、數(shù)量少，拉伸的液滴線還不夠細，如果像吹泡泡一樣用氣泡做靜電紡絲，不但速度快，數(shù)量眾多，還能大幅度的將靜電紡絲變成納米級。
何吉歡帶著這個想法，興奮地來到實驗室研究。他只花了一兩個月就把設備做出來了。與以往的靜電紡絲不同，何吉歡的設備是通過空氣導管吹出氣泡，再將之拉伸，獲得的靜電紡絲果然和設想的一樣，是極細的納米絲。雖然何吉歡成功地做出了設備，但速度快和數(shù)量多這兩個要求卻沒有實現(xiàn)。同時，和現(xiàn)有技術一樣，如何大批量生產(chǎn)仍然是一個巨大的“攔路石”。
產(chǎn)業(yè)化歷時六年
趙磊介紹，現(xiàn)有的技術只停留在實驗室里，不能大批量生產(chǎn)，這是客觀存在的難題。而他們探索出的“百博紡”從理論上是可以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的。 “從何吉歡做出“百博紡”技術的雛形設備，一直到現(xiàn)在做成功，他們花了6年的時間。”趙磊說。
“把理論變?yōu)楝F(xiàn)實的過程真的不容易。”趙磊說，光是實驗里的性能測試，就花了他將近一年的時間。“性能測試是測試產(chǎn)品的適用性。要去外地高校里報名排隊進行測試。但是做測試的人實在太多了，每次排隊都要排好久。”因為測試結果并不理想，他們還需要進行改進。去年他們一共做了三次性能測試，基本上一年的時間就是排隊，做測試，回去改進，再排隊循環(huán)往復。
據(jù)了解，目前該團隊已經(jīng)與南通百博絲納米科技有限公司開展合作，其研發(fā)的百博絲納米膜可以過濾自來水中的納米顆粒和細菌微生物，阻擋空氣中的PM2.5顆粒和細菌病毒。用百博納米纖維聚集形成的膜結構材料可應用于生產(chǎn)民用納米產(chǎn)品，后期開發(fā)可用于各種高端技術領域、各種工業(yè)應用、醫(yī)療與衛(wèi)生健康等的材料，在各個領域均擁有廣闊的應用前景。
