服務國家戰略需求引領纖維學科發展
—— 走進纖維材料改性國家重點實驗室（東華大學）

[編者按]國家重點實驗室是國家組織開展基礎研究和應用基礎研究、聚集和培養優秀科技人才、開展高水平學術交流、具備先進科研裝備的重要科技創新基地，是國家創新體系的重要組成部分。纖維材料改性國家重點實驗室依托于東華大學，源于我國第一個化學纖維專業，于1992年由原國家計委批準籌建，1996年通過國家驗收，2003年起連續4次通過國家評估，其中2018年被評為材料領域“優秀類國家重點實驗室”，是我國纖維和紡織材料領域第一個國家重點實驗室。實驗室依托東華大學材料科學與工程學科，為我國發展成為化學纖維生產大國，并向纖維強國邁進做出重要貢獻。

纖維材料改性國家重點實驗室面向國家戰略需求，在纖維學科領域不斷探索，為我國經濟社會發展做出貢獻。近年來，纖維材料改性國家重點實驗室始終聚焦國家重大戰略和地方經濟社會發展需求，通過纖維與納米、生物、仿生等學科的交叉融合，在化學纖維理論和技術方面不斷突破，重點研發與航空航天、國防軍工、生命科學、信息和環保、新能源等相關的多功能、高性能納米纖維材料，在醫用材料、石墨烯纖維、智能水凝膠等領域均有建樹，促進了我國化纖材料的高功能化、納米化及智能化發展。

實驗室現任學術委員會主任為中國科學院院士張希教授，現任實驗室主任為中國科學院院士朱美芳教授。現有固定人員100余人，已形成一支知識和年齡結構合理的高水平研究隊伍。實驗室建有儀器設備公共平臺，擁有大型儀器300余臺（套）、工程試驗線26條。

實驗室始終堅持“開放、流動、聯合、競爭”的八字方針。凝煉學科方向，匯聚科研人才，嚴格規范管理，廣泛開展交流與合作。近年來榮獲國家科技進步一等獎1項、國家自然科學二等獎1項、國家技術發明二等獎4項、國家科技進步二等獎6項、省部級一等獎以上36項。發表SCI收錄論文2000余篇，獲授權發明專利1000余項。承擔國家重點研發計劃、973計劃、863計劃、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、省部級和國際合作及企業合作項目等近700項。依托纖維材料改性國家重點實驗室建設的“纖維材料先進制造技術與科學創新引智基地”2007年入選“高等學校學科創新引智計劃”建設項目，2017年順利通過國家外專局和教育部驗收并獲滾動支持。2018年，依托纖維材料改性國家重點實驗室建立的先進纖維與低維材料國際聯合實驗室獲批建設，該實驗室屬上海市科委“科技創新行動計劃”、“一帶一路”國際合作項目。

總體定位和研究方向

纖維材料關乎國計民生、國家戰略。我國合成纖維發展60余年，從無到有，從小到大，目前產量已占全球70%以上，但部分高性能纖維仍受制于人。實現纖維產業由大到強，還需加強基礎研究和原創研究，進一步加強高精尖纖維開發，拓展纖維的應用領域。纖維材料改性國家重點實驗室為應用基礎研究實驗室，實驗室緊密結合國家戰略需求和行業科技進步，瞄準國際纖維材料發展趨勢，引領我國纖維材料科學研究，通過多學科交叉，解決纖維材料制備中的基礎科學和重大工程問題，提供關鍵創新技術及支撐性成果。

未來纖維材料發展是一場“功能性、集成化、智能化、電子化、響應性”的革命，作為國家級科研基地，纖維材料改性國家重點實驗室將引領我國纖維材料科學技術與產業發展，對接國防軍工、航空航天戰略性新材料重大需求，成為國際一流學術交流與研究基地。

實驗室設有3個研究方向。

（1）高性能纖維與復合材料：碳纖維制備的關鍵科學技術問題與工程集成，有機高性能纖維制備過程中的科學問題和關鍵技術，無機高性能纖維的制備技術及其關鍵科學問題，纖維增強復合材料制備的科學問題和關鍵技術；

（2）功能纖維與低維材料：新型聚合物的結構設計和合成，新型功能纖維及制品的功能集成一體化及加工技術，低維材料加工過程中多級結構的演變規律和調控方法，新型低維納米功能材料的設計與合成；

（3）環境友好與生物纖維材料：纖維素、甲殼素、PLA等生物源高分子纖維材料的基本科學問題，纖維材料的仿生制備及組織工程用纖維材料，纖維及復合材料廢棄物處理技術。

電子伺服萬能測試系統

科研平臺與科研成果

實驗室面向國家戰略性新興產業發展和科技創新的重大需求，在纖維學科領域不斷探索，針對3個特色鮮明的研究方向，組織了10余個創新研究團隊重點投入、聯合攻關。通過發揮團隊負責人的帶頭作用，以老帶新、理工結合、學科交叉，全鏈條設計、一體化實施，承擔了一大批國家和省部級重大科研任務，培養了一批學術與行業領軍人才，有力促進了纖維材料產業的結構轉型和技術升級，為提高我國國防安全和重大工程水平做出了重要貢獻。

實驗室設有科研創新研究和測試技術應用平臺。工程技術應用平臺包括熔體紡絲、復合紡絲、濕紡、干紡、凍膠紡絲、液晶紡絲、雙螺桿共混擠出機、注塑機、聚合釜、反應擠出機、復合材料拉擠成型、復合材料纏繞成型、復合材料模壓成型、樹脂轉移模壓成型、刮膜成型、噴霧干燥等一系列纖維材料、高分子材料、復合材料的加工成型試驗設備,同時建有碳纖維、芳綸、高強高模聚乙烯纖維、Lyocell纖維、中空纖維膜、PBO纖維等多條試驗生產線，可以進行擴大試驗。科研創新研究平臺包括NMR400、FTIR、SEM、TEM、AFM、HLGC、GPC、DSC、TGA、MDSC、DMA、GY-PC、POM、激光粒徑儀、纖維接觸角測定儀、毛細管流變儀、旋轉流變儀、微型雙螺桿共混-流變儀、HAAK雙螺桿共混系統及流變儀、沖擊試驗儀、熱變形溫度儀、材料試驗機等分析測試儀器。

實驗室承擔各類科研任務，符合“基礎理論+關鍵技術+工程集成”的國家科技體制改革方向。目前實驗室主持承擔各類科研任務共700余項，其中國家級任務近200項、省部級科研100余項、橫向合作項目400余項。實驗室持續引領我國纖維材料學科發展和化纖產業的技術創新，在航空航天國防急需的高性能纖維（碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚酰亞胺纖維等）自主產業化、關乎民生的通用纖維（滌綸、錦綸、丙綸等）功能化與高品質化、生物基纖維（纖維素纖維、聚乳酸纖維、動物絲蛋白纖維等）的量產化與綠色化技術等方面取得一系列標志性成果；在前沿纖維新材料（納米纖維、智能纖維、新碳基纖維等）、民用航空及汽車輕量化復合材料和能量管理功能材料等領域已形成新的增長點。

人才隊伍與交流合作

實驗室根據研究方向和學科發展的需要，注重高層次創新研究隊伍建設，重視人才隊伍引育結合，在高性能纖維與復合材料、功能纖維與低維材料、環境友好與生物纖維材料方向匯聚和培養了一批優秀學者，積極引進和培養具有國際影響力的優秀學科帶頭人和杰出人才，逐漸形成以纖維材料為特色的材料科學與工程高層次創新人才高地。

實驗室結合“纖維材料先進制造技術與科學引智基地”建設，加強學術交流，派出和邀請相結合，建立日常合作交流機制。以國際聯合實驗室為契機，與本領域的著名研究機構建立合作關系，如美國阿克隆大學、德國萊布尼茨材料研究所、日本山形大學。資助青年教師和博士生赴海外交流和學習。積極舉辦、承辦國際和國內各類學術會議，舉辦每2年一屆的“先進纖維與聚合物材料國際學術會議”，進一步提高纖維材料學科學術地位和國際知名度。