功能微纳薄膜的批量化制造与原位改性_环境治理业_生态保护和环境治理业技术方案

开发了带有外场聚焦的批量化微纳薄膜批量化制造技术，实现表面修饰的原位调控制与环境干扰抑制促进高效、持续生产。完成了复合微纳功能薄膜的功能化提升，高比表面积、高孔隙率、高吸附性微纳薄膜在质子离子交换、空气过滤、生物医学防护、水体净化、卫生用品等领域应用潜力巨大。技术成熟、使用便捷、产业化应用前景广阔。

案例企业需求背景

本技术属纯物理过程工艺与材料兼容性好、工艺简单、改性容易等优点。喷印微纳结构特征尺寸小、比表面积大、吸附能力强，在多个领域获得了商业化应用、市场潜力巨大：(1) 环保行业，对于空气中的微纳颗粒污染物、水体的重金属离子具有良好的去污效果。2020年，空气净化产业有望达到1500亿元；国内水净化器市场，2018年已经接500亿元，并保持45%的年增长率。(2) 锂电池隔膜，2018年全球锂电池市场份额达300亿美元，市场份额并持续快速上升，而电池隔膜作为其中的耗材，需求量巨大。静电纺丝法纳米纤维膜孔隙率高、孔径小，极大提高了离子电导率，满足了锂离子动力电池的使用需求，潜能广阔。(3) 生物医药，生物纳米纤维薄膜在医学临床和海水淡化中广泛运用。每年生物膜用于海水淡化的市场达到500亿美元。仅仅在肾透析领域，2015年全球生产量可达2.68亿套肾透析仪，静电纺丝技术已经开始用于腹腔隔膜的临床试验。(4) 电子产业，作为新一代电子产品，柔性电子迅速兴起，在国防建设、个人电子等领域显示出了巨大的应用潜力。柔性电子及相关产业市场规模将突破3300美元，并每年保持快速发展。
微纳功能薄膜以其独特优势，在多个领域表现出巨大的应用潜力。但现有微纳制造产业化应用技术壁垒大，尺度小干扰大、工艺与材料局限性大、持续批量化生产难。本项目通过期基础性研究开了新型的外能量场调控制技术，为功能微纳薄膜的产业化生产提供了技术基础。

服务流程与成效

1、过滤膜组产品升级与品质完善

进行高效低阻、抗图空气滤膜的开发，其质量优于现有主流产品，特别是对于PM2.5等微纳颗粒的过滤净化功能优势明显。过滤阻力可低50Pa、油性与盐性过滤效率优于95%、抗菌率高于90%。完成了高效个人防护口罩、空气滤网、HEPA过滤组件的开发应用，经第三方检测符合相关国家标准的要求。

2、新型净化薄膜产品开发与应用

完成高强度生物挂膜的开发，相比于现有无纺布类产品生物载荷量与截污能力提高了2倍，所产生产品经过在长江水域18个月的试验，满足了水体有机污染净化的功能。