明志科大程桂祥老師參加2024台灣創新技術博覽會發明競賽榮獲銀牌獎
化工系程桂祥老師研發的「染料型改質奈米纖維層體及其製法在抗菌領域之應用」

#健康與福祉 #淨水及衛生 #可負擔的潔淨能源 #工業化、創新及基礎建設 #永續城鄉

【創新價值】

德國Sartorius公司利用相轉換法製作強/弱酸型及強/弱鹼型離子交換膜,每片售價NTS15,000/A4 size,但未生產功能性奈米纖維或抗菌膜材。

本發明的染料型奈米纖維摸可依客戶需求定製,開發成本僅為Sartorius售價的1/10,約NT$1,500/A4 size,具價格競爭優勢。本創新價值在於低

成本聚丙烯氰(PAN)奈米纖維載體,經離子化、幾丁聚醣、反應性染料與高安全性PAHMB修飾,成功開發P-COOH-CS-Dye-PHMB抗菌型奈米纖

維膜,廣泛應用於化工、生技、食品包裝、環境及生物醫學領域。

發明内容

【先前技術】

奈米纖維可透過靜電紡絲大量生產並應用於食品、織物及生醫領域,其中抗菌效果為關鍵特性之一。為提升抗菌效果,常見方法是添加銀、銅、

鋅等金屬離子於奈米纖維中。然而,這些金屬離子的附著力有限,隨著使用次數減少,抗菌效果也迅速下降,且流失的金屬離子會對環境造成汙

染。為解決這些問題,業界需開發一種高度重複使用且環境友善的抗菌奈米纖維。

【發明内容】

(六亞甲基雙狐)(PHMB)。其中,活性染料基團由二氯三嗪或二氣隆噁琳等染料形成,並具有6至12個SO3-,PHMB則以庫倫作用力固化在染料基

團上,PHMB含量為2至5微莫耳/克。該奈米纖維膜經修飾後,抗菌效果可達99.506以上,重複使用仍能保持高抗菌性,且無毒性,具環境友善

性,適用於食品、織物及生醫領域。此外,PHMB固化於奈米纖維膜中,可減少清洗過程中的流失,提升重複使用的可行性。最佳效果下,活性

【商品化可行性】

藉由產學合作計畫,我們致力於建立優質設備、開發產品,打造國產品牌形象,穩定提升產品價值並開拓應用領域,拓展國內市場。(1)產學合

作模式:目前國內少數掌握奈米纖維工業化技術,熔噴法纖維細度僅5-10pm,尚無量產級奈米纖維模開發。此專利將與鴻隼公司合作,基於現

有靜電紡絲設備,開發雛量型奈米纖維生產設備,提升量產及均匀度。產學合作將推動奈米纖維膜抗菌產品的產業價值與競爭力,並逐步研發多

功能奈米纖維摸,協助國內紡織業跨入生技領域。(2)產業應用與策略規劃:多功能奈米纖維可用於靜電紡絲、化學接枝、表面官能化等製程,

製作高孔隙、高容塵量、低壓損的抗菌纖維膜,適用於高效空氣濾材,並具備高安全性與低成本優勢。(3)預期產業效益:發展多功能性性抗菌膜

及其應用產品,降低生產成本,解決進口濾材成本高問題,並建立高專一性抗菌產品設計能力。(4)商業化應用:本技術將將移轉給生技醫療產

業,期望獲得國內外認證並洽談專利授權。產品應用包括抗菌、組織工程、藥物輸送、重金屬或染料廢水處理及蛋白質精製純化。