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聚焦国家重大战略任务,纤维材料领域国家重点研发计划项目论坛上海举行
时间:2019-03-14 10:57:09    来源:中国纺织报  

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现场 | 聚焦国家重大战略任务,纤维材料领域国家重点研发计划项目论坛上海举行

文| 本报记者 郑艳霞

编辑| 王亦一

3月12日,由中国纺织工业联合会科技发展部中国化学纤维工业协会联合组织举办的“纤维材料领域国家重点研发计划项目论坛”在国家会展中心(上海)举行。论坛聚焦国家重大战略任务,围绕着推动中国纺织工业高质量发展,强化纺织工业产业基础研究和技术创新能力,起到支撑纺织产业创新发展、转型升级引领作用,加快建设纺织强国展开的重点研发相关项目内容进行了交流。

国家科技部高新司材料处处长曹学军,国家科技部高新司材料处教授魏国兵、国家科技部高技术中心处长蒋志君、国家科技部高技术中心侯磊、中国工程院院士蒋士成、中国工程院院士俞建勇、中国纺织工业联合会副会长李陵申、中国纺织工业联合会科技发展部主任彭燕丽、中国纺织工业科学技术发展中心主任张慧琴,以及来自海内外的专家、学者,高等院校、科研院所相关代表,相关产业链上下游的生产和应用企业代表参加了本次论坛。

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论坛由中国纺织工业联合会科技发展部副主任王玉萍主持。

科技创新

推动行业高质量发展

李陵申在致辞中指出,从“科学技术是第一生产力”到“创新是引领发展的第一动力”,从实施科教兴国、人才强国战略到深入实施创新驱动发展战略,我国科技步入快速发展轨道,成为具有全球影响力的科技创新大国。经过多年的深耕厚植与艰苦拼搏,我国科技产出水平实现较大跨越,科学论文数量和被引用量迅速扩大,专利申请数量和质量同步提升,知识产权产出、保护和运用能力得到长足发展。为充分发挥知识产权优势,加大知识产权创造和运用,建立知识产权创新交流平台,促进知识产权与产业深度融合,提高我国纺织行业的自主创新能力和核心竞争力,在中国纺织工业联合会倡导和支持下,成立了“中国纺织工业联合会知识产权联盟”,希望联盟的建设对纺织行业自主创新能力起到积极的推动作用。

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李陵申还对“十三五”国家重点研发计划专项“纤维材料领域国家重点研发计划项目”给予高度肯定。他指出,目前,我国化纤行业面临着自主创新能力不足,高新技术纤维多类核心技术和关键设备及应用开发都亟待突破,生物基化学纤维关键原料与核心菌种还受制于国外、装备及原料不配套且国际依存度高、纤维材料自主品牌和营销网络建设亟待加强等现实问题。近年来,国家重点研发计划专项聚焦国家重大战略任务、围绕解决当前国家发展面临的瓶颈和突出问题、重大共性关键技术和产品, 实施跨部门、跨行业、跨区域研发布局和协同创新,为国民经济和社会发展主要领域提供了持续性的支撑和引领。“十三五”国家重点研发计划专项“纤维材料领域国家重点研发计划项目”是推动高性能复合材料、先进结构材料、新型功能材料、绿色纤维材料发展的重要举措,通过基础材料的设计开发、制造流程及工艺优化等关键技术和国产化装备的重点突破,实现了纤维材料的高性能、高附加值和绿色高效低碳生产。

会上,还进行了“中国纺织工业联合会知识产权联盟”启动仪式。该联盟是在中国纺织工业联合会的倡导和支持下,由上海纺织科学研究院有限公司发起并联合纺织有关高等院校、科研院所、企业等共同成立。

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专家交流

共享行业成果

东华大学副校长陈南梁分享的是《高性能纺织结构柔性材料制备及应用》项目。他介绍,该项目希望大幅提高纺织结构柔性材料的性能及稳定性,使之达到国际先进水平。其中,在基础研究方面,突破纺织结构柔性材料结构设计与应用机理,以及在应用环境条件下柔性材料的服役行为与失效机理;在关键技术方面,形成高性能纤维的特种整经、编织与功能涂层技术,生物医用纺织材料精细加工与后整理技术,湿法非织造布及制品成型关键技术;在应用示范方面,形成柔性蓬盖材料、防粘连疝气补片材料、湿法非织造布制品3-4个示范基地,实现高性能纺织结构柔性材料500万平方米应用示范;防粘连疝气补片实现临床应用;150万平方米/年湿法非织造布产业示范基地。

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他还分享了该项目中各个课题的研究成果。

东华大学研究院副院长王华平交流的是《化纤柔性化制造及循环再利用产业化技术》,他重点讲述了高效柔性化制造技术和循环再利用制备技术。

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其中,高效柔性化制造技术项目的目标是实现聚酯、聚酰胺纤维柔性化高效制备技术总体达到国际先进水平,具体表现在:在基础研究方面,聚酯、聚酰胺共聚、纺丝成形与结构演变机理、全流程工程模拟;在关键技术方面,形成3-5个具有原创性、系统集成创新和自主知识产权的聚酯、聚酰胺柔性化高效制备关键技术体系;在应用示范方面,建成5-8个具有带动效应的示范项目和产业化示范基地,推广柔性化高效制备聚酯纤维产能400万吨,聚酰胺6纤维产能50万吨。

王华平介绍,该项目的关键技术是:开发出微量多组分高比例共聚改性工程化技术;高含量改性母粒制备及高均匀在线添加分散技术;纺丝组件、吹风与成形模块化及互换技术;高速加弹新工艺;异收缩混纤丝柔性化技术;聚酰胺6纤维高效柔性化制备技术;纤维产品规模化定制技术。

项目取得的阶段性成果有:建立了聚酯和聚酰胺纤维全流程制备仿真模拟系统并实现了应用;建成数十个万吨级聚酯、聚酰胺纤维多重协同改性生产线,实现柔性化推广产能百万吨,纤维差别化率达到70%以上,水平显著提高;开发出出超吸湿排汗聚酯纤维、超细旦吸排冰爽纤维、高吸湿抗菌纤维、耐污易洗纤维、阳离子纤维、全消光纤维等40多个产品。

循环再利用制备技术项目的目标是实现物理化学法再生聚酯纤维制备技术达到国际领先水平、化学法再生聚酯纤维制备技术达到国际先进水平。在基础研究方面,聚酯纤维再生过程控制机理及安全性评价。在关键技术方面,突破废旧聚酯纤维制品物理化学法和化学法再生两种关键技术,形成原料适应性好、加工技术柔性高、产品性能功能可调的聚酯再生循环体系。在应用示范方面,推广再生聚酯纤维产能50万吨,建立应用示范基地。

王华平指出,该项目的关键技术是“分、合、调、专、高、洁”一体化。“分”指的是废旧聚酯资源化,标准化分类分级;“合”指的是标准化原料针对性混合配用;“调”指的是熔体品质三位一体高效调控;“专”指的是面向多领域应用的专业化定制;“高”指的是高值化再生复合纤维制备;“洁”指的是全流程三废多点收集处理,实现达标排放。

项目取得的阶段性成果有:形成了废纺再生短纤产能30万吨/年、低熔点再生复合纤维产能7.5万吨/年,建成了年产10万吨的BHET化学法再生长丝生产线,再生聚酯纤维产品出口美国、欧盟、俄罗斯、韩国等15个国家及地区。

北京服装学院材料科学与工程学院院长王锐交流的是《高品质本质阻燃纤维及制品关键技术》。她指出,纤维及制品是关乎国计民生的重要基础材料,占化学纤维总量90%以上的聚酯、聚酰胺、再生纤维素纤维均属可燃燃料。据不完全统计,在各类火灾中,超过50%的火灾与纺织品的引燃或助燃有关。基于此,国内外很多机构开展了阻燃技术的研究,并获得了一定的进展,但在整体上存在阻燃效能低、耐久性差、发烟量大、熔滴严重、成本较高等问题,因此亟需开展高品质阻燃纤维及制品的研究。

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王锐指出,高品质阻燃纤维及制品关键技术要解决的是高效阻燃剂结构设计与可控设备、阻燃剂高分散与抑迁移、阻燃与抑烟协同、纤维阻燃性与加工性矛盾、纤维熔纺成形与燃烧熔滴严重矛盾的难题。

该项目对纤维的阻燃抗熔滴抑烟机理进行了研究,取得了阶段性研究成果:阻燃聚酯纤维抗熔滴研究取得了较大进展,极限氧指数最高可达40%,UL94测试达V0级,抑烟性能提高,阻燃聚酯连续聚合熔体直纺关键设备完成了相关设计与改造工作;阻燃聚酰胺6已经进入中试阶段,并制得阻燃性能良好的PA6切片,阻燃PA66垂直燃烧测试达到UL 94 V-0级,极限氧指数为33.2%,具有良好阻燃效果;阻燃纤维素纤维完成了阻燃剂结构设计与制备工作,并制得了断裂强度≥2cN/dtex,极限氧指数为35%的阻燃再生纤维素纤维;制得多组分阻燃纤维织物,其中75万米应用于武警2018年度系列阻燃作战服面料。新建2万锭阻燃纱生产线。

东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳在题为《有机无机杂化材料及其应用研究》的报告中指出,大健康是一种贯穿人们衣食住行的全局理念, 纤维材料不仅是服装、家纺、产业用纺织品的原料, 而且是重要的基本材料和工程材料, 两者息息相关且对国家经济发展和社会进步具有重要意义。

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15年前,朱美芳就提出了杂化的思想。她表示,如果把该思想加入到纤维的研发中,进行各种各样的创新,就可以让纤维从传统的遮衣避体发展到目前的具有了各种各样的功能。分享中,她简要介绍了PET、PA6、聚丙烯PP、PLA、PHBV等几种纤维利用杂化思想进行创新的成果。

朱美芳提出,除了纺织服装,杂化技术还可以为龋病、牙周病等口腔各种疾病的预防和治疗贡献自己的力量。目前,杂化树脂材料被应用在口腔疾病的预防和治疗中,其中,再生材料等是口腔修复的核心材料(占比为70%)。在谈到杂化树脂材料的市场情况时,她表示,目前,该材料的技术和市场被欧美垄断,我国国内产品的竞争力相对较低。我国缺乏高品质口腔修复材料, 如充填树脂晚于国外40年,临床所需主要依赖国外进口, 进口额每年高达数十亿美元。

东华大学教授邹黎明分享的是《土工建筑增强材料制备与应用》项目。该项目的研究内容有:研究稳定可靠的聚合反应体系;研究高强高模PVA、PAN纤维和高强抗老化PP纤维的制备及产业化技术;研究分散助剂的制备机理及产业化技术;研究建筑增强短切纤维及土工材料服役行为及失效机制;研究短切纤维在混凝土和沥青中的拌合分散及应用技术;示范工程。会上,邹黎明对这些研究内容逐一进行了介绍。

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她表示,该项目取得的标志性成果主要有以下三点:一是大纤度高强高模PVA纤维关键制备技术及产业化;二是高强粗旦PP长丝针刺土工布关键制备技术及产业化;三是建立了水泥基材料塑性收缩开裂预警机制。

上海凯赛生物技术研发中心博士徐晓辰在《源于自然 超越自然 生物基聚酰胺的奇迹》的报告中重点介绍了凯赛生物基聚酰胺研发及产业化进展。凯赛生物产业有限公司是全球首家、也是目前唯一一家利用生物技术大规模实施长链二元酸、生物丁醇、生物基戊二胺等多项革命性产业化技术的产业。近年来,凯赛生物开发了生物基戊二胺并生产性能卓越的生物基聚酰胺,并于2014年完成了产业化试车运行。2016年,凯赛生物新疆乌苏生产基地开工建设,预计实现年产能5万吨生物基戊二胺、年产能10万吨生物基聚酰胺和年产能3万吨长链二元酸。

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徐晓辰重点讲述了新型生物基聚酰胺纤维泰纶,其主要原料来自玉米等生物质原料,具有易加工性、易染色性及本质阻燃性等特性,具有优越的纺织性能。

中国纺织科学研究院有限公司教授级高工金剑分享的是《高品质原液着色纤维及应用》项目。据了解,该项目突破了直纺超细旦原液着色聚酯短纤维制备技术,建成了3万吨/年产业化示范线;突破了熔体直纺特黑缝纫线用高强原液着色聚酯短纤维制备技术,建成了5万吨/年产业化示范线;构建了基础色原液着色纤维标准体系。

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金剑介绍,该项目的关键技术之一是原料制备技术——专用颜料/染料改性、超细化、稳定分散及色母粒制备技术,重点研究的内容是耐迁移着色剂研究和颜料改性研究。他指出,通过着色剂结构设计,新合成的着色剂具有较好的耐热、耐迁移性,尤其在PA应用中表现较好的耐水煮性,实现了颜料的耐热、耐迁移性与染料的易分散性有机结合。通过对颜料改性,提高了颜料的分散性及分散稳定性,母粒的过滤性变好,着色强度提高,热稳定性改善。


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