中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)在江蘇省南京市組織召開了由南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司、東華大學(xué)、浙江朝暉過濾技術(shù)股份有限公司、中材科技膜材料(山東)有限公司、中原工學(xué)院和嘉興學(xué)院共同承擔(dān)的“多元結(jié)構(gòu)非織造空氣濾材系列產(chǎn)品制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目鑒定會(huì)，鑒定委員會(huì)認(rèn)為項(xiàng)目成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。項(xiàng)目研究成果簡(jiǎn)要介紹如下：
一、項(xiàng)目研究背景
高品質(zhì)非織造空氣過濾材料在工業(yè)除塵、疫情防護(hù)、空氣凈化及綠色節(jié)能等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)做出了極為重要的貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化發(fā)展，大量廢氣和煙塵排放對(duì)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅，加之全球公共衛(wèi)生事件的頻發(fā)，對(duì)防疫防護(hù)材料提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。盡管我國(guó)是全球最大的非織造空氣過濾材料生產(chǎn)國(guó)，但在多種應(yīng)用場(chǎng)景和各種不同的嚴(yán)格工況下，現(xiàn)有技術(shù)制備的過濾材料普遍存在以下問題：高精度過濾材料阻力大且能耗高；靜電駐極過濾材料耐用性差、防護(hù)性能低；高通量過濾材料容塵量低、壽命短，因此各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)過濾核心材料的戰(zhàn)略需求難以實(shí)現(xiàn)。
針對(duì)上述問題，需要在特定應(yīng)用場(chǎng)合選擇合適且有效的空氣過濾材料。這要求過濾材料能夠在多場(chǎng)景復(fù)雜工況條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同空氣通量、不同使用壽命要求、不同氣溶膠特性、不同顆粒物直徑和分布的目標(biāo)進(jìn)行高質(zhì)量和高效率捕捉。為解決多場(chǎng)景過濾非織造材料的設(shè)計(jì)和制備技術(shù)難題，該項(xiàng)目從非織造過濾材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論出發(fā)，采集生產(chǎn)工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，以及濾材的濾效、濾阻、通量等數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于三維結(jié)構(gòu)特征深度學(xué)習(xí)的過濾構(gòu)效機(jī)制，建立需求為導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)重建和性能模擬理論體系。開發(fā)細(xì)度梯度、孔徑梯度、微納混雜、多尺度復(fù)合、多功能集成等系列多元結(jié)構(gòu)關(guān)鍵成形技術(shù)，攻克量產(chǎn)制備難題，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多元結(jié)構(gòu)空氣過濾材料規(guī)�；纳a(chǎn)技術(shù)體系并推廣應(yīng)用。從而提高我國(guó)高端功能性空氣過濾材料整體技術(shù)水平提升和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
二、項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
1.提出了非織造材料空氣過濾的新模型，建立了濾材結(jié)構(gòu)與過濾性能的量化方法，為不同場(chǎng)景應(yīng)用需求設(shè)計(jì)濾材三維結(jié)構(gòu)提供理論指導(dǎo)。
2.針對(duì)低粉塵、耐久工況應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了超薄微孔層與中孔主體層復(fù)合的孔隙三維梯度結(jié)構(gòu)，制備出高濾效、長(zhǎng)效、無靜電駐極非織造濾材，應(yīng)用于個(gè)人健康防護(hù)場(chǎng)景。
3.針對(duì)高容塵量、低濾阻應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)并制備了粗細(xì)纖維跨尺度混雜的微納結(jié)構(gòu)低阻力、高通量、高容塵量的非織造濾材，應(yīng)用于潔凈室空氣過濾等場(chǎng)景。
4.針對(duì)高粉塵、長(zhǎng)壽命的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)并制備了高效、低阻、高剝離率的結(jié)構(gòu)化梯度針刺基材覆膜濾料，應(yīng)用于燃煤電廠、鋼鐵、水泥等工業(yè)除塵場(chǎng)景。
三、項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用情況
項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品已成功應(yīng)用于工業(yè)煙氣除塵、潔凈室空氣凈化、健康防護(hù)等領(lǐng)域，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊。
