| 先進(jìn)纖維新材料未來(lái)技術(shù)什么樣？院士專(zhuān)家給方向 |
本刊記者-陶紅
近年來(lái)，我國在生物醫用、大健康、智能可穿戴、前沿性等纖維新材料研究預測及產(chǎn)業(yè)戰略布局，積極發(fā)揮纖維新材料多學(xué)科交叉、創(chuàng )新性和顛覆性強的特點(diǎn)，提升纖維新材料產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新、支撐保障、關(guān)鍵技術(shù)、綠色要素、可持續發(fā)展等基礎能力，同時(shí)，將先進(jìn)纖維新材料等未來(lái)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展充分結合，以此促進(jìn)先進(jìn)纖維新材料產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
 7月10日，以“纖維改變世界 創(chuàng )新引領(lǐng)變革”為主題的“2023中國·先進(jìn)纖維新材料未來(lái)技術(shù)發(fā)展國際學(xué)術(shù)會(huì )議”在蘇州盛澤召開(kāi)，業(yè)界知名院士、國內外知名纖維及材料領(lǐng)域高校和研究院所專(zhuān)家學(xué)者等共同探討先進(jìn)纖維新材料及未來(lái)技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)、方向、對策及潛在的合作模式，為先進(jìn)纖維新材料未來(lái)技術(shù)發(fā)展、科技創(chuàng )新領(lǐng)域的科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展獻計獻策。
 本次會(huì )議由國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心、紡織行業(yè)智能纖維技術(shù)與制品重點(diǎn)實(shí)驗室主辦，創(chuàng )新中心聯(lián)盟、江蘇新視界檢驗檢測認證有限公司、蘇州市高性能功能纖維材料行業(yè)協(xié)會(huì )、蘇州市智能纖維與可穿戴技術(shù)創(chuàng )新聯(lián)合體協(xié)辦。會(huì )上發(fā)布了長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展戰略研究成果；正式啟動(dòng)了國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心高性能纖維及紙基材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)協(xié)同創(chuàng )新公共服務(wù)平臺。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，構筑我國纖維材料先發(fā)優(yōu)勢
纖維是紡織的芯片，先進(jìn)纖維新材料是紡織產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新的高度凝結、時(shí)尚表達的優(yōu)質(zhì)承載、可持續發(fā)展的硬核支撐。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，纖維材料逐漸超越穿衣和美感等傳統概念，應用領(lǐng)域得到進(jìn)一步拓展，纖維材料的研究朝著(zhù)智能化、功能化、綠色化方向迅猛發(fā)展。
 “在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的推動(dòng)下，我國纖維材料產(chǎn)業(yè)正以高質(zhì)量發(fā)展為導向，通過(guò)多學(xué)科交叉、多領(lǐng)域融合創(chuàng )新，不斷豐富自身內涵，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉型升級?！敝袊徔椆I(yè)聯(lián)合會(huì )副會(huì )長(cháng)端小平表示，纖維新材料未來(lái)技術(shù)發(fā)展要充分發(fā)揮科技創(chuàng )新引領(lǐng)作用，要持續關(guān)注技術(shù)綠色低碳發(fā)展，要大力提高纖維材料數智度。
具體表現在，積極發(fā)揮纖維新材料創(chuàng )新性和顛覆性強的特點(diǎn)，提升纖維新材料產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新、關(guān)鍵技術(shù)、綠色要素、可持續發(fā)展等技術(shù)實(shí)力，進(jìn)一步加強材料、裝備、技術(shù)的創(chuàng )新，補短板，鍛長(cháng)板，大力發(fā)展先進(jìn)功能性纖維、高性能纖維、生物基纖維、前沿纖維新材料，不斷推動(dòng)產(chǎn)業(yè)基礎高級化；要提升在綠色低碳技術(shù)研發(fā)的關(guān)注度，以綠色鏈驅動(dòng)技術(shù)鏈，以技術(shù)鏈強化產(chǎn)業(yè)鏈；大力發(fā)展生物可降解、循環(huán)再利用等纖維新材料，完善行業(yè)規范和評價(jià)體系建設，助力推動(dòng)行業(yè)碳達峰和碳中和；加強工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數據等智能制造共性關(guān)鍵技術(shù)應用研發(fā)，搭建纖維材料研發(fā)、生產(chǎn)、應用全鏈條的透明可信的數字化平臺，推動(dòng)資源重構和跨界創(chuàng )新，加速產(chǎn)業(yè)升級和價(jià)值重塑。
加快研發(fā)實(shí)力創(chuàng )新，聚焦纖維新材料，推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)突破與技術(shù)迭代能力提升，打造協(xié)同型產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新生態(tài)，助力我國構筑先發(fā)優(yōu)勢，在日趨激烈的國際競爭格局中占得先機，成為產(chǎn)業(yè)鏈各端義不容辭的責任與使命。
近年來(lái)，盛澤始終深耕絲綢紡織主導產(chǎn)業(yè)，形成了千億級產(chǎn)業(yè)、千億級市場(chǎng)、千億級企業(yè)的強大產(chǎn)業(yè)集群，構建了面料與材料共舞、纖維與終端連通的產(chǎn)業(yè)格局?，F階段，盛澤正以纖維材料創(chuàng )新帶動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)整體煥新、全面升級。
 據吳江區委常委、吳江高新區黨工委書(shū)記盛澤鎮黨委書(shū)記沈春榮介紹，近年來(lái)，盛澤加快布局先進(jìn)纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家級多功能纖維創(chuàng )新中心中試基地正式投用，完成了無(wú)銻、阻燃聚酯纖維制備等多項部省交辦的基礎性研究任務(wù)，建成功能聚酯及生物聚酯聚合與成形等實(shí)驗室；還與東華大學(xué)、武漢大學(xué)等高校院所深入合作，推動(dòng)高端人才加速集聚、產(chǎn)學(xué)研深度融合；堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，大力開(kāi)發(fā)生態(tài)面料、生態(tài)材料，推出可降解纖維、生物纖維等綠色纖維，不斷拓展纖維領(lǐng)域行業(yè)話(huà)語(yǔ)權。
產(chǎn)學(xué)研融合，探索先進(jìn)纖維發(fā)展新趨勢
 生物醫用纖維是用于對生物體進(jìn)行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進(jìn)其功能的纖維材料。中國工程院院士、武漢紡織大學(xué)校長(cháng)徐衛林介紹了生物醫用纖維技術(shù)及發(fā)展趨勢，目前，生物醫用纖維面臨原料的選擇、制備工藝、纖維設計及其應用上的挑戰，隨著(zhù)生物醫用纖維技術(shù)的日益成熟，纖維基移植物可獨立或參與制成人工器官或組織的替代物，可提供體外/外培養支架、干細胞再生器官、3D打印血管支架等，生物醫用纖維呈現出可加工性強、功能性強、應用廣泛等發(fā)展趨勢。未來(lái)，希望能加強“產(chǎn)學(xué)研”結合，不斷完整產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的轉化。
 鋁/水反應是具有巨大潛力的現場(chǎng)制氫技術(shù)。日本工程院院士、日本東京大學(xué)特任教授古月文志介紹了納米纖維素在鋁/水反應制氫中的催化作用和機理，講解了使用納米纖維素促進(jìn)鋁/水反應制氫的綠色佳化新技術(shù)，納米纖維素的制備方法、構造特征與表征方法、催化機理及在鋁/水反應制氫中的應用。據了解，苛性鈉是用于鋁/水反應制氫的常用催化劑，其所需添加量通常是鋁的重量的1.5倍，苛性鈉的強腐蝕性是鋁/水反應制氫技術(shù)的最大痛點(diǎn)。
 在題為“纖維與環(huán)境”的主題報告中，香港理工大學(xué)時(shí)裝及紡織學(xué)院教授王訓該以全球視野審視纖維與環(huán)境的關(guān)聯(lián)，剖析了纖維和紡織生產(chǎn)與環(huán)境相關(guān)的最新研究案例。他表示，纖維材料和紡織品的應用領(lǐng)城洪及各行各業(yè)，纖維與環(huán)境的關(guān)聯(lián)從工業(yè)革命的早期開(kāi)始，第一次工業(yè)革命是從紡織工業(yè)開(kāi)始的，自那以后大氣中二氧化碳的累積排放量幾乎成指數級增加。未來(lái)，纖維生產(chǎn)和紡織加工所帶來(lái)的環(huán)境影響將備受關(guān)注。
 聚合物納米纖維有著(zhù)極為廣闊的應用前景，也是全球競爭激烈的高端新材料。在題為“聚合物熔體微分靜電紡絲技術(shù)及電紡紗線(xiàn)制備”的報告中，北京化工大學(xué)教授、機電工程學(xué)院院長(cháng)楊衛民介紹了熔體微分靜電紡絲技術(shù)、多場(chǎng)耦合電紡纖維超細化調控技術(shù)、熔體電紡納米纖維膜宏量制備技術(shù)、熔體微分電紡原位成紗技術(shù)等的技術(shù)難點(diǎn)和創(chuàng )新點(diǎn)。其中，首創(chuàng )的熔體微分靜電紡絲技術(shù)不僅在國內外率先實(shí)現了“零溶劑”納米纖維工業(yè)化綠色制造，而且在纖維平均直徑相當的前提下，生產(chǎn)效率從公斤級大幅提高到噸級水平。
 光催化膜反應器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的膜反應器。澳大利亞迪肯大學(xué)前沿材料研究院教授孔令學(xué)介紹了光催化用化學(xué)活化編織碳纖維多層結構沉積研究，光催化膜反應器為兩層結構，可在一個(gè)集成單元中同時(shí)分離和轉化二氧化碳為其他化學(xué)物質(zhì)，但其性能受到光催化劑填料在聚合物基體中的團聚的限制。為克服這一限制，在研究中制備了三層pmr，包括Ti-V/Ce雙金屬氧化物的納米多孔異質(zhì)結濺射在整齊/活性炭纖維布上，然后用Pebax1657 涂層，該混合系統的各個(gè)組成部分都得到了改進(jìn)。
 隨著(zhù)人工智能、大數據等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，服裝作為人體的第二層皮膚，成為可穿戴電子產(chǎn)品的重要載體。東華大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院副院長(cháng)、教授王宏志介紹了面向智能服裝的可穿戴電子器件，圍繞智能變色、傳感、能量存儲與轉化、致動(dòng)器件，講解了可穿戴電子器件的低維化乘性化、集成化思路和策略，致力于從功能材料的選取、器件結構的設計入手，交叉紡織、微電子、計算機等學(xué)科，推動(dòng)可穿戴電子產(chǎn)品與服裝的融合。目前，高度智能、多功能一體化、高度融合的智能服裝仍是迫切需求。
 科學(xué)涉及對自然及其機制的系統和哲學(xué)研究，而藝術(shù)則涉及美和情感的表達。從紡織行業(yè)的角度來(lái)看，如何從科技領(lǐng)域中獲取藝術(shù)和文化具有重要意義。在題為“設計在科技主導的世界之道——設計科研的美學(xué)”的主題演講中，英國皇家藝術(shù)學(xué)會(huì )院士、香港理工大學(xué)教授李鸝圍繞對客戶(hù)體驗的理解、社會(huì )需求和過(guò)去以預測未來(lái)，重點(diǎn)探討美學(xué)對科學(xué)的作用。她表示，美學(xué)研究方法以用戶(hù)為中心的角度解決復雜問(wèn)題，并發(fā)展新思維，啟發(fā)新的可能性，目前研究帶來(lái)的發(fā)現、發(fā)明和發(fā)展已被世界上許多大型紡織企業(yè)采用，實(shí)現了有效和切實(shí)的知識轉移和市場(chǎng)應用。
跨界融合，共創(chuàng )纖維材料發(fā)展機遇
 此次會(huì )議，國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心高性能纖維及紙基材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)協(xié)同創(chuàng )新公共服務(wù)平臺啟動(dòng)。該平臺由國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心及廣東省化學(xué)纖維研究所有限公司、廣東省造紙研究所有限公司與創(chuàng )新中心聯(lián)盟單位共同打造。作為國家創(chuàng )新載體，將整合行業(yè)資源，解決高性能纖維及紙基材料領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，提高行業(yè)自主創(chuàng )新能力，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展和可持續發(fā)展，打造以高性能纖維及紙基材料試驗試制、檢測、評價(jià)及項目孵化為一體的技術(shù)協(xié)同創(chuàng )新公共服務(wù)平臺。
該平臺主要目標是解決當前行業(yè)內關(guān)鍵技術(shù)和“卡脖子”技術(shù)問(wèn)題。主要研究方向包括植物纖維與化學(xué)纖維有機結合技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用研究、高性能復合纖維的技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用研究等。
同時(shí)，會(huì )議還發(fā)布了長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展戰略研究成果。長(cháng)三角地區的紡織產(chǎn)業(yè)代表了我國紡織產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)力，該地區生態(tài)紡織高質(zhì)量一體化發(fā)展對我國紡織產(chǎn)業(yè)轉型升級至關(guān)重要。國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心地處長(cháng)三角核心區，為配合實(shí)施《長(cháng)江三角洲區域一體化發(fā)展規劃綱要》江蘇方案，創(chuàng )新中心聯(lián)合同濟大學(xué)、東華大學(xué)、中國紡織建設規劃院、中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì )共同編制了《長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展白皮書(shū)》。
 會(huì )上，江蘇新視界先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心有限公司（國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心）總經(jīng)理、東華大學(xué)研究員王華平介紹了長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展戰略研究成果。據了解，《白皮書(shū)》圍繞生態(tài)紡織、“一體化”和“高質(zhì)量”、全生命周期等理念，分析和解讀了長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展的內涵和外延；通過(guò)調研，分析和梳理了長(cháng)三角生態(tài)紡織一體化高質(zhì)量發(fā)展現狀以及各地區對生態(tài)紡織、綠色經(jīng)融的支持政策，對現有產(chǎn)業(yè)鏈存在的問(wèn)題以及企業(yè)面臨的困境、發(fā)展機遇等進(jìn)行了診斷；圍繞長(cháng)三角地區的生態(tài)紡織如何貫徹兩大理念明確了生態(tài)紡織發(fā)展發(fā)展目標和路徑，提出了長(cháng)三角生態(tài)紡織發(fā)展的助力體系和政策建議；梳理總結了國內外生態(tài)紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展案例，提出和凝練了從紡織纖維原材料到加工過(guò)程以及終端產(chǎn)品制作等生態(tài)紡織加工技術(shù)內容，支撐長(cháng)三角生態(tài)紡織企業(yè)技術(shù)升級，為相關(guān)企業(yè)提供借鑒，為我國紡織產(chǎn)業(yè)的生態(tài)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供助力。
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