地表最强滤水壶!膜净材料打造可“除菌”的超精密过滤材料

“请用温开水。”、“开水滚烫,请小心使用。”

从国小、国中、高中、大学到各种公共场景,各大品牌饮水机几乎占据了人们从小到大的饮水生活,但你是否想过,饮水机内的净水设备,究竟是以什么样的材料制成,它的净水能力、使用周期、额外应用又是什么?

真正的“净水”材料在这里,原来BRITA没有过滤功能?

生活中,我们熟悉的饮水机、家用净水设备如逆渗透(Reverese Osmosis,又称RO),不外乎是依靠活性碳、卷筒式过滤膜、以加压、加热等过程,经过粗滤、调整离子比例、杀菌/除菌才得以产生干净的饮用水,过程繁杂且需占用极大空间方能做到。然而,可以随身携带的水壶是否也能在小小空间达到净滤功效?

“事实上,市面上销售的过滤水壶,其过滤材料多为活性碳,并没有杀菌及除菌的功能,过滤出来的水只会改变口感,而不会变干净,滤水靠的是“过滤膜”。”膜净材料共同创办人暨首席执行官张旭贤表示,为了制成真正可过滤生水的可携式净水器,其研究团队调整材料配方和制程,打造可滤掉高于百级纳米的材料——“中空纤维材料”,让滤材能在保持流速的同时有效阻挡细菌,将生水立即过滤为饮用水。

左上:膜净材料R&D Engineer李秉鸿、Project Engineer杨承道;左下:共同创办人暨CEO张旭贤、CTO陈柏瑜

编按:逆渗透法Reverese Osmosis,简称RO,是目前所知最有效及最现代的水处理方法。所谓逆渗透原理是在原水端加压,使纯净的水分子穿透薄膜(TFC Membrane)产生纯水,同时将无法穿透的各种杂质及有害物质随着浓缩废水排放。由于薄膜的极小孔径0.0001micron,它可以有效过滤水中所含细菌、病毒、各种化学有毒物质。

创业的初心:没有商业化的研究只能是研究!

谈起创业的起心动念,创办人张旭贤感性地说道:“没有淡江大学化材系郑廖平老师,便没有这次创业。”

膜净材料的四名共同创办人相互联接至深,彼此为淡江大学的学长、学弟关系。首席执行官张旭贤为淡江化材博士,过去曾于工研院生医所进行GMP品管、品保研究,并且也具备丰富的产业经验。

张首席执行官提到:“当初淡江化工在薄膜技术研究十分领先,在发布期刊上相当有名气,但现实是:研究再好都没有用,必需要找到商品化的契机。”所谓薄膜技术,即是利用膜孔大小来筛选可通过的粒子与分子,比薄膜孔径大的颗粒如微生物、细菌、细小砂石、脏污等便会被阻挡于膜面,可应用在饮用水过滤、海水淡化、污水处理、再生水处理等领域。

所谓薄膜技术即是利用利用膜孔大小来筛选可通过的粒子与分子,比薄膜孔径大的颗粒如微生物、细菌、细小砂石、脏污等便会被阻挡于膜面。

根据内政部统计,台湾水资源产业所需的公用性组件与材料大多依赖进口,上游几乎被国际大厂所垄断,政府为了降低中、下游企业经营再生水成本、并提升水循环的效益及效率,近年来开始协助企业自行开发。

乘着这波兴起的浪潮,膜净材料于2019年7月创业,至今已投资160平米的生产基地,其中包含60平米厂房及其余包装、制程机器设备,通过中空纤维膜相关制程技术,提供过滤模块制造商筒式生产商的“微过滤膜产品组合”及B2C随身净水器等产品。

膜净材料研究团队通过调整材料配方及制成,能有效地把滤心缩小化,于有效空间放入更多的过滤薄膜,达到生水过滤后可直接饮用的效果。疏水性、亲水性材料傻傻分不清楚?

膜净材料的微过滤膜产品组合以亲水性、疏水性两大薄膜为主,分别可以应用于“饮用水过滤”及“薄膜蒸馏”(如:海水淡化、废污水处理、再生水利用等)两大领域。

亲水性薄膜可应用于“饮用水过滤”,其材料特点在于0.2微米孔洞的亲水性微过滤中空纤维薄膜,相较于其他材质,当水通过此材料时,流速并不会因为薄膜阻挡而变慢。

“所谓亲水性材质就像我们一般衣服,下雨容易淋湿;而疏水性材质则例如Gortex,水过不去,但水蒸气过得去。”膜净材料首席技术官陈柏瑜解释,亲水性薄膜可应用于“饮用水过滤”,其材料特点在于0.2微米孔洞的亲水性微过滤中空纤维薄膜,相较于其他材质,当水通过此材料时,流速并不会因为薄膜阻挡而变慢,甚至能高出一般0.1微米超滤膜的两倍以上。

除此之外,膜净材料团队于有限空间内放入更多亲水性中空纤维材料,将滤芯缩小化,使滤芯可被安装在随身水壶、矿泉水瓶内,且不用通过电力加热加压即可有效隔绝细菌、微生物与塑胶微粒。

“如何解决过滤过程流速慢的问题,让水过得来、但细菌过不来,从过去约100纳米的薄膜改良为200纳米左右的薄膜,弥补业界缺乏的部分。”张旭贤补充说明,轻量化的随身滤芯,可提升大众取用免费饮用水的意愿,以提升水资源的使用效率。

另一方面,“疏水性膜薄”可用在薄膜蒸馏,如:海水淡化、废热水回收、氨氮水分离等,进一步达到工业用水的再利用。

“疏水性膜薄”可用在薄膜蒸馏,如:海水淡化、废热水回收、氨氮水分离等,进一步达到工业用水的再利用。

通过B2C群众募集资金打响名号,长远则以B2B商业模式为主

未来,膜净材料希望可生产优质过滤材料,成为台湾指标性的薄膜材料生产及开发公司,为了拓展客源、加深品牌于市场上的印象,膜净计划于2020年第二季将随身滤水瓶上架至啧啧募集资金平台,以营销为目的展开群众募集资金;从B2C开始培养品牌知名度,尔后,膜净材料也将以农产、养殖、工厂、高科技厂房为B2B目标合作对象,通过相关技术协助进行工业及农业废水的再利用。

提到品牌营销对于技术团队的难处,首席执行官笑着答到:“我们的成员全是化工出生理工男,我们也知道,团队非常缺乏BD、Marketing相关人才。”

现阶段,膜净除了寻找产品及营销相关人才、持续扩大厂房外,也计划申请商品检验机构SGS(SOCIETE GENERALE DE SURVEILLANCE SA)及美国全国卫生基金会NSF(National Sanitation Foundation,NSF)认证,为前往国际市场铺路。