电纺纳米纤维，这家民企勇立潮头
本报记者 寇勇
12月1日，第六届全国静电纺丝技术与纳米纤维学术会议在南昌召开。本次会议在做了40余场学术报告的同时，展出了一系列的新产品和新设备。展品中最为抢眼的亮点是一种名为“电纺聚酰亚胺（PI）纳米纤维长丝纱线”，其金黄亮丽的外观及品质吸引了470余位与会专家学者的高度关注。
据介绍，这是目前世界上唯一的电纺纳米纤维长丝纱样品，其纱线的线密度可达到每千米1克左右的重量，按纱的支数算，属于1000支的超高支纱，这是传统纺织工业难以做到的纱支数。
江西师范大学教授、江西先材纳米纤维科技有限公司首席科学家侯豪情博士及其团队是这种电纺纳米纤维技术的研制者。资料显示，该公司目前能大规模稳定生产的纱线密度是每千米3克到5克，是世界上所报道电纺纳米纤维“变现”为产品的最高强度，其生产技术均为中国原创、世界首创。由PI纳米纤维生产技术衍生出的纱线及其非织造布（膜），对纺织、环保、动力电池等行业的影响“重大而深远”。
技术遇上资本的产业化变奏
2004年，学成归国的侯豪情博士在上级有关部门的支持关心下，组建了江西纳米纤维工程技术研究中心。在他带领下的研发团队，历经数年的艰难探索，在高性能聚合物材料、聚合物纳米纤维、碳纳米纤维和碳纳米结构材料的理论与应用研究等方面陆续取得了一批高质量的科研成果。其中通过实验室研究证实，用电纺丝技术能够制备直径小于1纳米的PI纳米纤维，其结果发表在国际著名的纳米技术杂志《Nanotechnology》（06年2月）上。侯豪情团队由此吸引了国内民营资本的青睐。
2009年6月，注册资本1.4亿元的江西先材纳米纤维科技有限公司在南昌高新技术开发区成立。随着民营资本的注入，PI纳米纤维从实验室迈入了车间，从195亩的厂区走进了广阔的市场。
2011年10月，高强度聚合物纳米纤维制造关键技术研究开发及产业化项目通过了省级鉴定，同时具备了单条生产线日产4000平方米以上PI纳米纤维非织造布的工业化生产能力。由中国工程院4位院士组成的鉴定专家委员会认为，这项自主研发的专用装置与相应新工艺的成果从原料合成入手，利用专有技术制备高强度聚合物纳米纤维及其非织造布，在世界上率先实现了自支撑PI纳米纤维非织造布的规模化连续生产和技术设备集成。
2014年1月，PI纳米纤维电池隔膜在江西先材问世。国家权威检测机构报告显示，由PI纳米纤维隔膜制备的PI隔膜动力电池在电池功率密度、使用寿命和安全性等关键技术指标上均有着明显的优势，其中电池的充放倍率可提高4倍以上，循环寿命提高700%以上。
近年来，侯豪情团队开发的电纺PI纳米纤维长丝纱线生产技术，其3克和5克中试生产线已达到日产20万米纱线的生产水平。侯豪情对科技日报记者表示，江西先材计划2019年新安装两条生产线，达到日产200万米纱线的产能，由此带动一个创新型产业的崛起。
小小静电场带动的电纺大世界
静电纺丝技术是一种通过高压静电场的作用将聚合物流体（聚合物溶液和熔体）转化为聚合物纳米纤维或超细纤维的先进纤维制造技术。本世纪伴随着纳米技术的兴起，静电纺丝技术进入了快速发展阶段，成为一种高效制备纳米纤维或超细纤维的方法。
作为世界材料科学技术领域最重要的学术与技术活动之一，侯豪情科研团队及其PI纳米纤维研发技术受到了政府有关部门的高度重视与扶持。2011年以来，江西先材先后承担了江西省重大科技项目、国家发改委战略性新兴产业项目、国家科技部863计划项目等攻关课题，在高性能电纺纳米纤维材料制备关键技术与开发、PI纳米纤维电池隔膜产品量产、基于PI纳米纤维隔膜的宽温度范围和高倍率充放特性动力锂电池制备技术等方面均取得了杰出的成效，展现出广阔的市场前景和具有颠覆性的技术开发空间。
纳米纤维的直径非常小（大约是头发直径的千分之一），所构成的膜或布不仅有优异的过滤性能（滤除尘埃、细菌、病毒），而且比表面积大，能有效地吸附化学毒气，功能化的纳米纤维膜或布还可进一步使毒气分解。高强度的PI纳米纤维膜或布将被用来制作舒适的时装、高效的反恐服、军服、医用卫生服等，其高效的过滤器用在飞机、空气不良地区建筑物的空气净化或内循环、超静厂房、涡轮发电厂房、战地坦克发动机等的空气净化，也可用在污水处理、废气除尘等环保工程上。
侯豪情坦言，PI纳米纤维的产品开发与市场营销还有着很长的路要走，但蓝图在即，唯有砥砺前行，这是科技的召唤，也是初心使然。
(附照片4张，由受访者提供)
（图为江西先材公司外景）
（图为PI纳米纤维生产车间）
（图为PI纳米纤维隔膜收卷）
（图为PI纳米纤维纱线）
