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

▲陳龍

創(chuàng)新纖維技術(shù)專題

海洋生物多糖纖維研究及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展

▲夏延致

青島大學(xué)生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任夏延致教授介紹，當(dāng)前，化學(xué)纖維普遍面臨著石油枯竭、棉梁爭(zhēng)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(jīng)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(chǎn)量的一半以上。山東是紡織大省，也是農(nóng)業(yè)、海洋大省，發(fā)展海藻纖維有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。

近年來，青島大學(xué)自主研發(fā)了十大關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)，突破傳統(tǒng)濕法紡絲工藝限制，實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，而且產(chǎn)品強(qiáng)度高、產(chǎn)能高，產(chǎn)品涵蓋紡織服裝、生物醫(yī)療、衛(wèi)生護(hù)理保健和工程阻燃等多個(gè)領(lǐng)域的多品類紡織及非織造產(chǎn)品。

目前，青島大學(xué)海藻纖維研發(fā)團(tuán)隊(duì)在不斷的努力下，已取得相關(guān)授權(quán)發(fā)明專利33項(xiàng)，申請(qǐng)國內(nèi)發(fā)明專利50余項(xiàng)，申請(qǐng)PCT國際發(fā)明專利1項(xiàng)，已獲得美國、歐盟、日本、韓國等授權(quán)。《海藻纖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(xiàng)核心發(fā)明專利的專利權(quán)人已由青島大學(xué)變更為青島源海新材料科技有限公司，其中9項(xiàng)授權(quán)。主持制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，主持制定團(tuán)體（協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，參與制定國家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。現(xiàn)已開發(fā)并生產(chǎn)多色系海藻纖維，還建設(shè)了第二代千噸級(jí)生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達(dá)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(hù)材料是應(yīng)對(duì)疫情、災(zāi)害的重要戰(zhàn)略物資和民生健康產(chǎn)業(yè)急需的關(guān)鍵材料，全球市場(chǎng)規(guī)模每年高達(dá)1200億美元，高性能的醫(yī)衛(wèi)防護(hù)材料需求量大幅增加，目前的品種、生產(chǎn)能力和穿戴舒適性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足醫(yī)務(wù)人員的需要，為此，開發(fā)高性能、低成本的醫(yī)衛(wèi)防護(hù)材料至關(guān)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(xué)副校長(zhǎng)程博聞教授介紹，閃蒸法納微纖維非織造材料技術(shù)具有纖維直徑細(xì)，纖維直徑細(xì)，可達(dá)400-1000nm；纖維束呈微米級(jí)，纖維具有高強(qiáng)、質(zhì)輕的特點(diǎn)；超高的紡絲速度、生產(chǎn)量巨大；相比于干、濕法紡絲溶劑量少等特點(diǎn)。產(chǎn)品具有堅(jiān)韌耐撕裂、質(zhì)輕高強(qiáng)、防水透氣、耐候性好、可印刷、易加工、循環(huán)利用等特性，可應(yīng)用于化學(xué)防護(hù)服/醫(yī)療防護(hù)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(shù)是醫(yī)衛(wèi)防護(hù)材料重要生產(chǎn)技術(shù), 具有最重要的地位, 在國內(nèi)外得到了快速發(fā)展。閃蒸紡納微纖維生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)納米纖維材料效率高，目前已經(jīng)建立了中試生產(chǎn)線, 有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。未來，閃蒸法納微纖維非織造材料生產(chǎn)技術(shù)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(jìn)一步深化；加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，多學(xué)科交叉、理論與工程結(jié)合、設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化并進(jìn)、裝備與技術(shù)協(xié)同、產(chǎn)品優(yōu)化與應(yīng)用評(píng)價(jià)同步、持續(xù)資助等模式是解決閃蒸快速產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路。

纖維材料特性與醫(yī)療防護(hù)功效

▲東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 李光

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

東華大學(xué)、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(hù)用品，具有過濾效率高、日常消毒后過濾效率保持、多次重復(fù)使用等特點(diǎn)。上海漢圃新材料公司經(jīng)過設(shè)備調(diào)控和優(yōu)化，自2020年2月底以來，已生產(chǎn)了高性能PTFE口罩濾芯膜60萬平方米，供應(yīng)給口罩生產(chǎn)企業(yè)。采用該濾芯膜，上海巨臣嬰童服飾有限公司生產(chǎn)和銷售高性能防護(hù)口罩千萬只以上，供應(yīng)百家企事業(yè)單位，為疫情防護(hù)和復(fù)工復(fù)產(chǎn)提供了急需的物資供應(yīng)。

東華大學(xué)還聯(lián)合濟(jì)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(diào)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(shù)，特別是PP超薄無紡布上鍍銀技術(shù)，為抗菌抗病毒口罩生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

國產(chǎn)對(duì)位芳香族聚酰胺纖維研究及技術(shù)進(jìn)展

▲胡祖明

對(duì)位芳香族聚酰胺纖維又稱聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺（PPTA）纖維，兼具高強(qiáng)、高模、輕質(zhì)、耐高溫的特點(diǎn)，是生產(chǎn)和應(yīng)用歷史最久的高性能纖維之一。化纖研究所所長(zhǎng)、東華大學(xué)材料學(xué)院教授胡祖明介紹了其工業(yè)生產(chǎn)中存在的主要問題及研究?jī)?nèi)容，他認(rèn)為在產(chǎn)業(yè)化控制領(lǐng)域，重點(diǎn)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(jī)械性能和穩(wěn)定性；在纖維應(yīng)用領(lǐng)域，要聚焦纖維表面改性與表面處理、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，這樣就可以迅速提高其應(yīng)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(shù)，使聚合體粘度提高，波動(dòng)變小，如通過研究聚合過程研究影響聚合體品質(zhì)的主要因素，嚴(yán)格控制這些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，確保聚合體品質(zhì)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(chǎn)品合格率，降低不勻率，如SO3發(fā)泡硫酸冷凍粉末預(yù)混技術(shù) + 微納米表面材料 + 在線高壓脫泡，可以最快速地制備高質(zhì)量、穩(wěn)定的紡絲漿液，避免降解和氣泡導(dǎo)致的斷絲；噴絲板孔道新設(shè)計(jì)和噴絲板調(diào)節(jié)的新技術(shù)，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(jié)構(gòu)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(jìn) + 新紡絲組件，可使芳綸高強(qiáng)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(shù)量；通過對(duì)初生纖維結(jié)構(gòu)的利用可以實(shí)現(xiàn)芳綸染色。

基于離子液體溶劑的再生纖維素材料制備技術(shù)進(jìn)展

▲張軍

纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分，是世界上最豐富的天然有機(jī)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(xué)性能，它是人類未來化學(xué)、化工的主要原料之一，纖維素膜已廣泛應(yīng)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(lǐng)域以及可降解膠帶。中國科學(xué)院化學(xué)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(jìn)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(xué)提供了一個(gè)高效、實(shí)用的研究新平臺(tái)，為纖維素工業(yè)的清潔生產(chǎn)和纖維素高值化利用提供了新機(jī)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(dǎo)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(xué)所團(tuán)隊(duì)和國內(nèi)纖維素企業(yè)合作，共同開發(fā)了基于離子液體溶劑技術(shù)的纖維素薄膜工業(yè)化清潔生產(chǎn)新技術(shù)，建成了千噸級(jí)纖維素薄膜的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線并于2020年1月正式投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)目從原始創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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(duì)紡織品微塑料的產(chǎn)生起到非常重要的作用。東華大學(xué)研究院副院長(zhǎng)王華平教授主要介紹了三種紡織品微塑料危害控制技術(shù)體系：一是紡織品耐污易清洗、自清潔技術(shù)，拒水表面減少洗滌次數(shù)，且高強(qiáng)耐磨，減少產(chǎn)生微塑料；二是廢棄紡織品循環(huán)再生技術(shù)，提高石化資源利用率；三是廢棄紡織品生物可降解技術(shù)，實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)，是全球可持續(xù)發(fā)展必然趨勢(shì)。未來，我們要深化體系設(shè)計(jì)創(chuàng)新，推進(jìn)纖維加工技術(shù)升級(jí)，提升再生物流體系構(gòu)建創(chuàng)新，推進(jìn)綠色纖維原料再生技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，深化廢棄紡織品污染機(jī)理研究，建立全生命周期的綠色評(píng)價(jià)與管控體系，制定再生纖維體系綠色評(píng)價(jià)體系。

國內(nèi)外生物降解塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)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(diǎn)。北京工商大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院院長(zhǎng)翁云宣教授主要介紹了聚乳酸(PLA)、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚對(duì)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(xiàn)狀與趨勢(shì)。他指出，宣稱材料是降解時(shí)，明確降解條件或途徑尤其重要。報(bào)告中，他梳理了我國生物降解相關(guān)的檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，并與國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比。此外，他還介紹了幾種生物降解材料的降解機(jī)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(rèn)機(jī)制是通過兩個(gè)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(dòng)(水解降解產(chǎn)物的微生物分解) ，在這個(gè)過程中，聚合物產(chǎn)物的所有強(qiáng)度和延伸率基本在水解階段消失；PBAT化學(xué)結(jié)構(gòu)每個(gè)結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)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(zhì)等。

化纖長(zhǎng)絲車間智能制造全流程解決方案

▲王勇

化纖長(zhǎng)絲卷裝作業(yè)全流程實(shí)現(xiàn)智能制造是行業(yè)保持國際競(jìng)爭(zhēng)力的出路。北自所（北京）科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理王勇表示，北自科技針對(duì)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(dòng)落卷生產(chǎn)線312條，年處理卷裝能力共計(jì)600萬噸/年，建成全自動(dòng)高速包裝生產(chǎn)線121條，全流程項(xiàng)目9個(gè)。舉例來看，對(duì)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(jī)器人單線處理6個(gè)品種；對(duì)包裝作業(yè)智能化改造后，利用數(shù)字化控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行程可調(diào)，自適應(yīng)滿足不同品種批號(hào)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(diào)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(shí)現(xiàn)了全流程統(tǒng)一、高效管理。未來，北自科技將結(jié)合數(shù)字孿生、5G通信技術(shù)、新一代物流和人工智能技術(shù)等打造更為先進(jìn)的智能化工廠。

文章出自：中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)