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9月9日，中國化纖科技大會（青島大學 2020）暨第26屆中國國際化纖會議專題報告圍繞化纖行業(yè)技術創(chuàng)新、智能制造、綠色發(fā)展等方面展開。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會副會長鄭俊林、陳新偉出席會議。會議由東華大學材料科學與工程學院教授陳龍主持。9月9日，中國化纖科技大會（青島大學 2020）暨第26屆中國國際化纖會議專題報告圍繞化纖行業(yè)技術創(chuàng)新、智能制造、綠色發(fā)展等方面展開。中國化學纖維工業(yè)協(xié)會副會長鄭俊林、陳新偉出席會議。會議由東華大學材料科學與工程學院教授陳龍主持。

▲陳龍

創(chuàng)新纖維技術專題

海洋生物多糖纖維研究及產業(yè)化進展

▲夏延致

青島大學生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國家重點實驗室常務副主任夏延致教授介紹，當前，化學纖維普遍面臨著石油枯竭、棉梁爭地、能源匱乏等困境，而海藻纖維是利用從海洋藻類植物中提取得到的海藻多糖為原料經濕法紡絲制得的纖維，其原料解決了大陸資源短缺匱乏問題，節(jié)約土地、石油。而且我國海藻資源豐富，占世界總產量的一半以上。山東是紡織大省，也是農業(yè)、海洋大省，發(fā)展海藻纖維有著得天獨厚的優(yōu)勢。

近年來，青島大學自主研發(fā)了十大關鍵生產技術，突破傳統(tǒng)濕法紡絲工藝限制，實現了綠色生產，而且產品強度高、產能高，產品涵蓋紡織服裝、生物醫(yī)療、衛(wèi)生護理保健和工程阻燃等多個領域的多品類紡織及非織造產品。

目前，青島大學海藻纖維研發(fā)團隊在不斷的努力下，已取得相關授權發(fā)明專利33項，申請國內發(fā)明專利50余項，申請PCT國際發(fā)明專利1項，已獲得美國、歐盟、日本、韓國等授權?！逗Ｔ謇w維凝膠紡絲制備工藝》、《一種耐鹽、耐洗滌劑海藻纖維的制備方法》等10項核心發(fā)明專利的專利權人已由青島大學變更為青島源海新材料科技有限公司，其中9項授權。主持制定行業(yè)標準2項，主持制定團體（協(xié)會）標準2項，參與制定國家標準1項?，F已開發(fā)并生產多色系海藻纖維，還建設了第二代千噸級生產線，年產能達到了5000噸。

閃蒸納微纖維非織造材料的研究

▲程博聞

醫(yī)衛(wèi)防護材料是應對疫情、災害的重要戰(zhàn)略物資和民生健康產業(yè)急需的關鍵材料，全球市場規(guī)模每年高達1200億美元，高性能的醫(yī)衛(wèi)防護材料需求量大幅增加，目前的品種、生產能力和穿戴舒適性遠遠不能滿足醫(yī)務人員的需要，為此，開發(fā)高性能、低成本的醫(yī)衛(wèi)防護材料至關重要，尤其是納微米纖維非織造材料迫在眉睫。

天津科技大學副校長程博聞教授介紹，閃蒸法納微纖維非織造材料技術具有纖維直徑細，纖維直徑細，可達400-1000nm；纖維束呈微米級，纖維具有高強、質輕的特點；超高的紡絲速度、生產量巨大；相比于干、濕法紡絲溶劑量少等特點。產品具有堅韌耐撕裂、質輕高強、防水透氣、耐候性好、可印刷、易加工、循環(huán)利用等特性，可應用于化學防護服/醫(yī)療防護服、醫(yī)療包裝、建筑用防水透氣膜、印刷材料等。

閃蒸紡納微纖維非織造材料制備技術是醫(yī)衛(wèi)防護材料重要生產技術, 具有最重要的地位, 在國內外得到了快速發(fā)展。閃蒸紡納微纖維生產技術，生產納米纖維材料效率高，目前已經建立了中試生產線, 有望實現工業(yè)化生產。未來，閃蒸法納微纖維非織造材料生產技術在材料、原理、性能拓展、裝置、溶劑回收利用方面的研究有待進一步深化；加強產學研合作，多學科交叉、理論與工程結合、設計與工藝優(yōu)化并進、裝備與技術協(xié)同、產品優(yōu)化與應用評價同步、持續(xù)資助等模式是解決閃蒸快速產業(yè)化的必經之路。

纖維材料特性與醫(yī)療防護功效

▲東華大學材料科學與工程學院 李光

此次疫情進一步凸顯了醫(yī)療防護的重要性。醫(yī)療防護主要包括液體阻隔、微生物阻隔和對顆粒物的阻隔。其中口罩、防護服、隔離衣等是大量使用的醫(yī)療防護品。醫(yī)療防護用品的防護性能與纖維特性緊密相關，減小纖維直徑、增加靜電、賦予疏水特性都是提高防護性能的途徑。

東華大學、上海漢圃新材料有限公司、上海巨臣嬰童服飾股份有限公司研發(fā)出了型高性能聚四氟乙烯（PTFE）濾芯及其防護用品，具有過濾效率高、日常消毒后過濾效率保持、多次重復使用等特點。上海漢圃新材料公司經過設備調控和優(yōu)化，自2020年2月底以來，已生產了高性能PTFE口罩濾芯膜60萬平方米，供應給口罩生產企業(yè)。采用該濾芯膜，上海巨臣嬰童服飾有限公司生產和銷售高性能防護口罩千萬只以上，供應百家企事業(yè)單位，為疫情防護和復工復產提供了急需的物資供應。

東華大學還聯(lián)合濟南天諾光電科技股份有限公司通過真空磁控濺射在纖維和織物表面形成銀金屬鍍層，以基材為骨架形成有抗菌、抗病毒功能的鍍銀層纖維和織物。通過調整真空濺射電流、電壓和靶材的距離，解決了在PP基材上低溫鍍銀技術，特別是PP超薄無紡布上鍍銀技術，為抗菌抗病毒口罩生產提供了基礎。

國產對位芳香族聚酰胺纖維研究及技術進展

▲胡祖明

對位芳香族聚酰胺纖維又稱聚對苯二甲酰對苯二胺（PPTA）纖維，兼具高強、高模、輕質、耐高溫的特點，是生產和應用歷史最久的高性能纖維之一?；w研究所所長、東華大學材料學院教授胡祖明介紹了其工業(yè)生產中存在的主要問題及研究內容，他認為在產業(yè)化控制領域，重點要提高其聚合物分子量和穩(wěn)定性、提高溶劑的回收率、消除毛絲提高紡絲制成率、提高纖維機械性能和穩(wěn)定性；在纖維應用領域，要聚焦纖維表面改性與表面處理、復合材料結構設計與優(yōu)化，這樣就可以迅速提高其應用水平。具體研究中，要做好三方面工作：一是優(yōu)化聚合技術，使聚合體粘度提高，波動變小，如通過研究聚合過程研究影響聚合體品質的主要因素，嚴格控制這些關鍵技術指標，確保聚合體品質穩(wěn)定，保證后續(xù)溶解紡絲工藝研究的展開。二是提升紡絲全流程工藝穩(wěn)定性，提高產品合格率，降低不勻率，如SO3發(fā)泡硫酸冷凍粉末預混技術 + 微納米表面材料 + 在線高壓脫泡，可以最快速地制備高質量、穩(wěn)定的紡絲漿液，避免降解和氣泡導致的斷絲；噴絲板孔道新設計和噴絲板調節(jié)的新技術，可以提高噴絲板上各孔和不同工位間初生纖維間的一致性；熱處理過程研究，可以優(yōu)化熱處理工藝，保證熱處理過程均勻、平穩(wěn)。三是優(yōu)化芳綸結構性能，保證制品穩(wěn)定，開發(fā)有色纖維，如紡絲溶液快速制備 + 紡絲裝備及噴絲板改進 + 新紡絲組件，可使芳綸高強化和減少離散性；通過熱處理工藝優(yōu)化，可以大幅度減少微/納米孔洞的數量；通過對初生纖維結構的利用可以實現芳綸染色。

基于離子液體溶劑的再生纖維素材料制備技術進展

▲張軍

纖維素是植物細胞壁的主要成分，是世界上最豐富的天然有機物，占植物界碳含量的50％以上。纖維素具有優(yōu)異的成纖性、成膜性和出色的力學性能，它是人類未來化學、化工的主要原料之一，纖維素膜已廣泛應用于食品、藥品、化妝品、高檔成衣、精密儀器、 電池、禮品等包裝領域以及可降解膠帶。中國科學院化學研究所研究員張軍博士回顧了離子液體用于纖維素加工與功能化研究歷程、再生纖維素纖維-粘膠纖維的研究背景；分享了可溶解纖維素的新型離子液體溶劑體系及其用于纖維素加工的近期進展。

張軍指出，基于離子液體溶劑體系的纖維素加工與功能化為纖維素化學提供了一個高效、實用的研究新平臺，為纖維素工業(yè)的清潔生產和纖維素高值化利用提供了新機遇；離子液體溶劑體系為再生纖維素材料制備提供了一種綠色新方法，如通過纖維素在離子液體中的選擇性溶解、低聚合度纖維素與高聚合度纖維素共混等可制備纖維素纖維、薄膜、水凝膠和氣凝膠材料，以及具有導電、抗菌、阻隔等不同功能的再生纖維素材料。其中，中科院化學所團隊和國內纖維素企業(yè)合作，共同開發(fā)了基于離子液體溶劑技術的纖維素薄膜工業(yè)化清潔生產新技術，建成了千噸級纖維素薄膜的產業(yè)化生產線并于2020年1月正式投產，實現了該項目從原始創(chuàng)新到產業(yè)化應用。

智能化綠色化發(fā)展專題

降低紡織品廢棄物危害的發(fā)展研究

▲王華平

塑料顆粒是一種造成污染的主要載體。纖維材料作為紡織基本單元，其特性對紡織品微塑料的產生起到非常重要的作用。東華大學研究院副院長王華平教授主要介紹了三種紡織品微塑料危害控制技術體系：一是紡織品耐污易清洗、自清潔技術，拒水表面減少洗滌次數，且高強耐磨，減少產生微塑料；二是廢棄紡織品循環(huán)再生技術，提高石化資源利用率；三是廢棄紡織品生物可降解技術，實現一次性（醫(yī)療、衛(wèi)生、包裝等）用品的生物可降解。他表示，以可再生資源為原料，實現纖維加工過程綠色制造，歸宿可再生循環(huán)、可將降解核心的綠色經濟，是全球可持續(xù)發(fā)展必然趨勢。未來，我們要深化體系設計創(chuàng)新，推進纖維加工技術升級，提升再生物流體系構建創(chuàng)新，推進綠色纖維原料再生技術產業(yè)化，深化廢棄紡織品污染機理研究，建立全生命周期的綠色評價與管控體系，制定再生纖維體系綠色評價體系。

國內外生物降解塑料產業(yè)發(fā)展現狀及其降解性能研究

▲翁云宣

近年來，生物降解塑料逐漸成為研發(fā)熱點。北京工商大學化學與材料工程學院院長翁云宣教授主要介紹了聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚對苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT)、聚碳酸亞丙酯(PPC)等生物降解塑料的現狀與趨勢。他指出，宣稱材料是降解時，明確降解條件或途徑尤其重要。報告中，他梳理了我國生物降解相關的檢測方法與標準現狀，并與國際標準進行了對比。此外，他還介紹了幾種生物降解材料的降解機理以及在不同環(huán)境條件下的降解性能。例如，PLA降解的公認機制是通過兩個階段的降解過程，首先在高溫下的非生物水解，然后是生物活動(水解降解產物的微生物分解) ，在這個過程中，聚合物產物的所有強度和延伸率基本在水解階段消失；PBAT化學結構每個結構單元的有機碳，被土壤中的微生物包括絲狀真菌等所分解并形成新的物質等。

化纖長絲車間智能制造全流程解決方案

▲王勇

化纖長絲卷裝作業(yè)全流程實現智能制造是行業(yè)保持國際競爭力的出路。北自所（北京）科技發(fā)展有限公司副總經理王勇表示，北自科技針對化纖行業(yè)智能制造開發(fā)了一系列的解決方案，建成全自動落卷生產線312條，年處理卷裝能力共計600萬噸/年，建成全自動高速包裝生產線121條，全流程項目9個。舉例來看，對紡絲車間落卷作業(yè)智能化改造后，減少人工80%，落卷能力最大150噸/天，卷裝損耗降低5%，落卷機器人單線處理6個品種；對包裝作業(yè)智能化改造后，利用數字化控制技術，結構設計行程可調，自適應滿足不同品種批號作業(yè)的柔性夾持需求，完全替代人手的柔性作業(yè)。卷裝作業(yè)全流程的管理調度，突破了系統(tǒng)信息處理多、快的瓶頸，整體作業(yè)效率提升30%，實現了全流程統(tǒng)一、高效管理。未來，北自科技將結合數字孿生、5G通信技術、新一代物流和人工智能技術等打造更為先進的智能化工廠。

文章出自：中國化學纖維工業(yè)協(xié)會