在青島網谷匯智園,藏著一家專注于納米纖維材料創新應用的“隱形冠軍”——表面能量(青島)科技集團有限公司(以下簡稱表面能量)。憑借在納米科技材料研發領域的厚積薄發,公司研發設計具有自主知識產權的納米纖維宏量生產設備,不僅突破了靜電紡絲納米纖維產業化制備的關鍵技術瓶頸,達到國際先進水平,更讓其產品和服務惠及紡織服裝、電子、工業過濾、醫療、新能源及航空航天等眾多行業,成為助力國家科技自立自強與新質生產力培育的亮眼標桿!
表面能量(青島)科技集團有限公司
技術攻堅:
攻克萬針級連續穩定生產行業難題
步入國內首家、規模最大宏量生產納米纖維的工廠,4條萬針級靜電紡納米纖維生產線正有序運行,乍一看并不起眼,近距離探究,便能從千絲萬縷中發現“內有乾坤”。
在電場力作用下,12000根針形噴頭均勻地噴射出紡絲,如同雨霧般均勻散落,在覆膜上密密麻麻地編織成一張僅幾微米厚的柔軟“薄紗”。
“靜電紡絲技術作為制備納米纖維的關鍵方法,其原理是通過高壓靜電場將紡絲液轉化為纖維。這項技術長期以來面臨著產業化的瓶頸,多數研究成果僅停留在實驗室階段,規?;€定生產始終難以實現。我們歷經4年技術攻堅,最終在納米纖維宏量生產領域實現了關鍵性突破!”表面能量經營副總經理藍霞介紹說,宏量生產的核心難點在于多噴頭協同工作的穩定性。與實驗室的少量噴頭不同,表面能量自主研發的納米纖維宏量生產設備,每條產線均配備1萬多個噴頭,如何讓上萬根紡絲同時噴射且互不干擾,成為了技術攻關的核心。
據藍霞介紹,萬針同時紡絲時,針與針之間會產生強烈的電場干擾,極易導致納米纖維成型不良,進而影響納米纖維膜的性能。更具挑戰性的是,這項技術在國內并無先例可循,國際上納米纖維材料的規?;a也鮮有成功案例。因此,從生產設備的設計制造,到生產工廠的整體規劃,每一個環節都需要科研團隊從零開始摸索。
表面能量(青島)科技集團有限公司研發實驗室
沒有現成的經驗可借鑒,科研團隊只能“摸著石頭過河”,甚至在多數時候“沒有石頭可摸”。科研團隊在實驗室里反復翻閱行業前沿科研論文,不斷調整工藝關鍵參數,噴頭數量也從最初的幾十個、幾百個、幾千個,逐步迭代至一萬個的規模。經過無數次的試驗與優化,團隊最終攻克了萬針級連續穩定生產的行業難題,成功研發出納米纖維宏量生產設備及核心工藝,不僅填補了國內該領域的技術空白,更實現了顯著的產能突破——公司生產的納米纖維膜幅寬可達1.6米至1.8米,集團已規劃12條生產線,整體年產能約2000萬米至3000萬米?,F階段,4條納米纖維生產線已正式投產,主要聚焦服裝用(年產能600萬米)與產業用(年產能1000萬米)納米纖維材料的生產,剩余8條規劃生產線將根據訂單需求逐步投入運行。預計12條生產線都運行后,年生產產值可達2億元左右。
行業領航:
制定標準+產學研融合
2025年11月,表面能量的“功能納米纖維材料低碳產業化成套技術裝備創制與應用”憑借突破性技術與產業化價值,成功斬獲中國紡織工業聯合會科技進步二等獎!該獎項是面向全國紡織行業的、唯一的科學技術獎,其評選標準嚴苛,不僅考量技術的創新性與先進性,更注重技術成果的產業化價值與行業帶動作用。就在前不久,該技術成果通過中國紡織工業聯合會組織的專家鑒定,被認定達到國際先進水平!
成功的背后,是表面能量專注于新材料的技術研究、生產和創新應用20多年的實力積累和砥礪創新。
表面能量(青島)科技集團有限公司研發實驗室
在企業起步階段,表面能量以前沿的功能性紡織材料為核心,切入紡織領域進行了市場化的應用,通過研發一系列高性能紡織材料,成功將更舒適、健康、環保的穿著體驗帶給市場,自主品牌的科技功能性材料在紡織市場引起轟動;在轉型攻堅階段,表面能量開始布局對納米纖維技術的研究,致力于解決靜電紡絲產業化這一世界性難題,專注靜電紡絲的量產技術與工藝改進。2022年,歷經多年技術攻堅,突破靜電紡絲產業化瓶頸,建成了國內首家、規模最大的納米纖維工廠,并構建了完整的自主知識產權體系。在規模發展階段,表面能量開始將這一平臺技術在更多領域進行應用拓展與成果轉化,目前已在紡織領域形成成熟的應用,并在新能源、過濾、消費電子、醫療等前沿領域展現出巨大的應用潛力。
表面能量自成立以來,主導或參與了48項國家、行業、團體和企業標準的起草擬定工作,并斬獲25項國內外專利技術授權,特別是在納米纖維產品設備領域,擁有12項相關專利。目前,企業研發團隊均是碩士研究生和博士研究生學歷,與東華大學、江南大學、青島大學紡織學院等高校均有深度交流合作。
表面能量獲評國家高新技術企業、科技型中小企業、青島市專精特新企業、菁鷹企業、青島市納米纖維技術創新應用實驗室、規上企業、小金花企業、技術創新中心等稱號;獲得青島市品牌質量引領獎、中俄工業創新大賽全國一等獎、區長杯創新創業大賽一等獎、“省長杯”工業設計大賽銅獎等獎項,并被納入上市企業培育名單。
賦能產業:
“千絲萬縷”織就千行百業新圖景
在表面能量展廳,記者近距離感受到企業核心技術Surforce納米纖維技術和EOS環境適應力技術的應用場景和實用產品。
近距離感受納米膜的優勢和特點
“傳統PTFE和TPU膜透氣性差、無彈性,Surforce納米纖維技術生產的納米膜具有防風防水、透氣透濕、柔軟有彈性的特點,使防護類服裝從無彈性的沖鋒衣拓展到有彈性的日常服裝,如針織外套、搖粒絨、衛衣、運動服、商務褲、休閑褲等,給紡織領域帶來突破性的革新?!北砻婺芰渴袌霾坎块L李銳介紹說,納米纖維具有極大的比表面積、優異的力學性能、超高的表面光潔度以及特殊的物理和化學性質,且可以采用多種原料,因此,納米膜可應用在紡織、醫療、電子、過濾、新能源等領域,產品性能優異,成本降低,正逐步實現國產替代。
據介紹,在新能源領域,納米膜可作為關鍵功能材料助力電池、儲能等產品性能提升;在過濾領域,可以用于包括高溫工況下的各種工業過濾,提高過濾效率,降低過濾阻力;在醫療領域,可以應用于一次性手術服、手術鋪單、創可貼、傷口敷料等,集團創新研發了以殼聚糖為原料的納米膜,并且規避了溶劑污染,實現了環保生產;在消費電子領域,可用于防水透聲膜、防水透氣膜,相比于傳統材料,納米膜產品性能更好、更環保且綜合成本更低。
“依托于EOS環境適應力技術,企業針對不同環境,研發了不同的紡織服裝,通過對溫度、濕度、微生物安全三個角度的調控,實現人體的穿著舒適體驗。”李銳介紹說,如針對濕環境,利用EOS抽濕速干技術研發生產的服裝具有動態排汗、持續干爽、防止運動失溫、安全抗菌的功能;利用EOS遮熱防護技術研發生產的產品則擁有抗紫外線、遮外熱、速干散內熱的功能,穿著時的體感溫度比穿普通服裝降低至少2℃,并且疊加了輕量、抗皺、安全抗菌的功能;利用EOS能量回饋技術研發的服裝可以管理人體60%通過輻射散失的熱量,吸收人體發射的紅外線和外界的太陽光、燈光等熱量,轉換成熱能回饋給人體,保持寒冷環境中的溫暖體感。
目前,基于Surforce納米纖維技術和EOS環境適應力技術的產品,已成功運用于國內一線男裝品牌,以及各大內衣家居、休閑、運動、童裝品牌,推出一系列商務、運動、家居服飾。
“作為堅持技術創新的新材料企業,我們始終以技術研發為核心驅動力,持續加大研發投入,聚焦納米材料的性能升級與應用,拓展更多前沿領域的應用場景,推進關鍵材料國產替代進程;在產能方面,集團依托現有千萬米級產能基礎,進一步優化生產工藝,提升規?;a效率,鞏固在全球市場的供應鏈優勢?!彼{霞表示。
在國家“十五五”規劃指引下,納米纖維作為重點發展的前沿新材料,迎來重大戰略發展機遇。表面能量將積極融入國家創新體系,強化企業創新主體地位,構建“基礎研究-技術攻關-產業轉化-規模應用”全鏈條發展生態,通過深化與高校、科研機構的技術協同,以及加強與下游企業的應用合作,推動創新鏈與產業鏈深度融合,以高性能材料賦能多行業轉型升級,布局未來產業賽道,助力國家科技自立自強與新質生產力培育,為推動新材料產業自主可控、經濟高質量發展貢獻企業力量。
青島財經日報/首頁新聞記者 封滿樓
責任編輯:王海山

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