


7月20—21日,2024全國(guó)紡織復(fù)合人才培養(yǎng)工程高級(jí)培訓(xùn)班來到開放創(chuàng)新之城——上海、衣被天下之鎮(zhèn)——盛澤,走進(jìn)東華大學(xué)、上海紡織集團(tuán)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有限公司、國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心進(jìn)行參觀、交流,圍繞纖維新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)及趨勢(shì)、化纖標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)等主題進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)、探討。中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)靳高嶺主持此次活動(dòng)。
科技領(lǐng)“纖”,合作有“維”
中國(guó)科學(xué)院院士、發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院院士、東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)朱美芳回顧了和紡織高訓(xùn)班一起走過的8年時(shí)光,之后從跨越數(shù)千年的絲綢之路為切入點(diǎn),分享了纖維材料的發(fā)展歷程、最新發(fā)展動(dòng)態(tài)與未來趨勢(shì)等。當(dāng)前,面對(duì)傳統(tǒng)大品種通用纖維進(jìn)入“微利”時(shí)代的挑戰(zhàn),國(guó)際綠色化、高值化、功能化、智能化纖維研究的活躍態(tài)勢(shì),國(guó)內(nèi)急需促進(jìn)常規(guī)纖維的優(yōu)質(zhì)化與高值化,并積極推進(jìn)生物基可降解纖維等新材料的研發(fā)工作。她特別提到了生物基可降解材料的重要性,這類材料以可再生資源為原料,廢舊制品在一定條件下可降解為二氧化碳、水等無害物質(zhì),參與大自然循環(huán),對(duì)于減少石油資源使用、降低碳排放量具有重要意義。
基于此,朱美芳詳細(xì)講述了聚羥基脂肪酸酯PHBV和纖維素纖維的研發(fā)故事,強(qiáng)調(diào)了生物基纖維的功能化設(shè)計(jì)對(duì)于推動(dòng)全球纖維材料向低成本化、多功能化、納米化、智能化發(fā)展的重要性;并介紹了東華大學(xué)與銀鷹合作的纖維素活化—冷凍溶解新工藝,該工藝創(chuàng)新了濕法紡絲技術(shù),制備出力學(xué)性能優(yōu)異的新型再生纖維素纖維,實(shí)現(xiàn)了再生纖維素制漿、成型全鏈條的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn);石墨烯/粘膠健康防護(hù)功能纖維,解決關(guān)鍵科學(xué)問題,即石墨烯的功能化改性、紡絲級(jí)水相分散技術(shù)等,為業(yè)界提供了新思路。
展望纖維新材料未來發(fā)展,朱美芳提出了功能與智能纖維材料研究新思路,即從傳統(tǒng)的“1+1≤2”功能普通疊加模式,到自下而上變革突破的“1+1≥2”的功能傳遞放大功能。具體而言,功能纖維將向原料綠色化、功能定制化、加工智能化、評(píng)價(jià)系統(tǒng)化、應(yīng)用多元化發(fā)展,碳基纖維將更多聚焦柔性、導(dǎo)電、儲(chǔ)能、器件方面的突破,智能纖維將更多關(guān)注多模感知、信息處理、智能交互、可視顯示等的無限可能。
智能纖維:重塑未來生活
如今,能夠感知外界環(huán)境或內(nèi)部狀態(tài)所發(fā)生的變化并能作出智能響應(yīng)的智能纖維正在成為風(fēng)口之一,其以人為中心,以織物為載體,在醫(yī)療健康、機(jī)能輔助、時(shí)尚生活、工業(yè)軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
東華大學(xué)材料學(xué)院教授、上海電機(jī)學(xué)院副院長(zhǎng)王宏志在“纖維發(fā)展的新方向——智能纖維”主題課程中,分享了智能時(shí)代和智能服裝的發(fā)展歷程,以及智能纖維的起源和種類、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)等;重點(diǎn)介紹了變色纖維、變形纖維、傳感纖維、能源纖維、智能纖維集成的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,以及東華大學(xué)課題組在各類智能纖維的科研實(shí)踐案例,如纏繞式結(jié)構(gòu)電致變色纖維(分層式)、多色彩長(zhǎng)程電致變色纖維,多模式致動(dòng)纖維、用于動(dòng)作捕捉的兩棲傳感紗線,可視化自供能光電雙響應(yīng)纖維、能源紗線及紡織品,濕熱管理纖維,用于智能服裝的超細(xì)自供電交互式光纖電子,集成傳感、傳導(dǎo)、無線通信等技術(shù)的柔性多模傳感系統(tǒng),科技旗袍等。
王宏志認(rèn)為,未來智能纖維將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)特魅力,如在醫(yī)療健康領(lǐng)域,將實(shí)現(xiàn)對(duì)人體生理指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警;在機(jī)能輔助領(lǐng)域,將提供更高效、更精準(zhǔn)的貼心服務(wù);在時(shí)尚生活領(lǐng)域,將帶來更多個(gè)性化、智能化的穿戴體驗(yàn);在工業(yè)軍事領(lǐng)域,將助力裝備升級(jí)和性能提升等。“科技進(jìn)步越來越快,人類正在快速進(jìn)入智能時(shí)代,正在讓整個(gè)世界和人們的生活方式發(fā)生翻天覆地的變化,各行各業(yè)都必須適應(yīng)這個(gè)時(shí)代,紡織行業(yè)也要跟上這個(gè)時(shí)代,讓AI賦能行業(yè),讓智能纖維深入我們的生活,編織更加美好的未來。”
神奇的實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新中心:探索未來科技的無限可能
課后,大家分別參觀了東華大學(xué)纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、新能源實(shí)驗(yàn)室、地外纖維實(shí)驗(yàn)室,以及國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心。
纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室源于我國(guó)第一個(gè)化學(xué)纖維專業(yè),是我國(guó)纖維和紡織材料領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,于1992年建立,2003、2008、2013年三次通過國(guó)家評(píng)估,2018年在第四次國(guó)家評(píng)估中獲評(píng)“優(yōu)秀類國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。面向國(guó)際纖維科技前沿、國(guó)家戰(zhàn)略需求和國(guó)計(jì)民生需要,實(shí)驗(yàn)室聚焦三大研究方向:高性能纖維與復(fù)合材料、功能纖維與低維材料、環(huán)境友好與生物纖維材料,以此引領(lǐng)我國(guó)纖維材料科學(xué)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為我國(guó)由化纖大國(guó)邁向纖維強(qiáng)國(guó)做出重要貢獻(xiàn)。
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,就像走進(jìn)了神奇的“纖維世界”,由滌綸、粘膠纖維、錦綸、腈綸、丙綸等常規(guī)纖維和碳纖維、芳綸、聚酰亞胺等高性能纖維組成的“纖維墻”, 三大方向各類重點(diǎn)纖維的科研成果及所獲得的國(guó)家級(jí)、上海市科學(xué)技術(shù)大獎(jiǎng)的集中展示,那些耳熟能詳?shù)臇|華人與纖維上天入地的有趣故事等,讓大家對(duì)纖維的前世今生及實(shí)驗(yàn)室為我國(guó)由化纖大國(guó)邁向纖維強(qiáng)國(guó)做出的重要貢獻(xiàn)有了更真切的了解。
面對(duì)地球資源的有限性,新能源的開發(fā)和利用成為全球關(guān)注焦點(diǎn)。作為這一領(lǐng)域的前沿陣地,該實(shí)驗(yàn)室正不斷探索和開發(fā)各種高效、環(huán)保的新能源材料。從鋰電池、鈉電池到氫能技術(shù),涵蓋了多個(gè)熱門方向。
東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員徐桂銀介紹,在新能源材料的研究中,隔膜技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的隔膜技術(shù)成本高、性能有限,難以滿足新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。因此,實(shí)驗(yàn)室將研究重點(diǎn)放在了新型隔膜的開發(fā)上。通過不斷優(yōu)化材料配方和工藝條件,實(shí)驗(yàn)室正在研發(fā)一系列性能優(yōu)異、成本可控的新型隔膜產(chǎn)品,如高安全纖維電池隔膜、柔性全固態(tài)電池等。這些產(chǎn)品問世,將提高新能源器件的性能和安全性、降低生產(chǎn)成本,有望為新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。
隨著人類對(duì)太空探索的深入,月球作為地球的近鄰,其豐富的資源日益受到重視。朱美芳院士團(tuán)隊(duì)在攻關(guān)模擬月球環(huán)境的月壤玄武巖纖維制備技術(shù)時(shí),成立“地外纖維實(shí)驗(yàn)室”。目前科研人員們正在積極研發(fā)能夠利用月壤等特殊材料的新型技術(shù)。例如,將月壤纖維應(yīng)用于建筑材料中,不僅有望減輕建筑材料的重量,還能提高其強(qiáng)度和耐久性,團(tuán)隊(duì)還致力于開發(fā)能夠抵御月球極端環(huán)境的技術(shù)、裝備及纖維結(jié)構(gòu)材料,為未來的月球基地建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
走進(jìn)國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心展廳,現(xiàn)代感、科技感撲面而來。靜態(tài)纖維發(fā)展史、多媒體、動(dòng)態(tài)模型、八大應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)物展示、纖維原料和成品一一對(duì)應(yīng)共同展示等多種形式共同演繹著一幅獨(dú)具特色的時(shí)空畫卷。創(chuàng)新中心主任王玉萍為大家進(jìn)行了詳細(xì)介紹:“經(jīng)過六年的發(fā)展,中心已經(jīng)形成了較為完善的創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)體系、明確的技術(shù)路線圖和主攻方向,正逐步成為關(guān)鍵核心技術(shù)的發(fā)源地、科技創(chuàng)新資源的集聚地和科研成果轉(zhuǎn)換的助推器。未來,中心將繼續(xù)深化創(chuàng)新體系建設(shè)、推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合、創(chuàng)造新的市場(chǎng)機(jī)制,為實(shí)現(xiàn)更高水平的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。” 此外,她從絲綢之路、纖維技術(shù)發(fā)展史、先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新三條主線分享了我國(guó)化纖工業(yè)發(fā)展的歷史故事和崛起之路。
大家先后走進(jìn)創(chuàng)新中心色牢度、功能、生態(tài)安全評(píng)價(jià)、纖維含量分析、環(huán)境染料分析、標(biāo)準(zhǔn)溶液制備、納米纖維、阻燃、色譜分析、光譜分析、生物可降解、復(fù)合材料、人工氣候、智能纖維與可穿戴等眾多實(shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)。
標(biāo)準(zhǔn)&檢測(cè):大有可為
標(biāo)準(zhǔn)是人類文明進(jìn)步的成果,也是世界“通用語言”。作為我國(guó)紡織標(biāo)準(zhǔn)體系的重要組成部分,化纖標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)如何?
上海市紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所標(biāo)準(zhǔn)化室主任李紅杰圍繞標(biāo)準(zhǔn)分類、特點(diǎn)、存在形式、作用,國(guó)內(nèi)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂程序及對(duì)比,標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)及答辯時(shí)應(yīng)注意的問題,以及“十四五”時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)化工作思路和重點(diǎn)工作等進(jìn)行深入解讀。
2015年以來,通過持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)化改革,我國(guó)構(gòu)建了政府主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)自主制定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展、協(xié)調(diào)配套的新型標(biāo)準(zhǔn)體系。該體系由五個(gè)層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成,分別是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)屬于政府主導(dǎo)制定的標(biāo)準(zhǔn),團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)屬于市場(chǎng)自主制定的標(biāo)準(zhǔn)。
什么樣的標(biāo)準(zhǔn)做國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)?李紅杰表示,基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用的方法標(biāo)準(zhǔn)、高性能纖維的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)以及跨行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用、解決卡脖子問題的科技創(chuàng)新項(xiàng)目以及重大科技項(xiàng)目適合做國(guó)標(biāo);除國(guó)標(biāo)范圍以外的其他行業(yè)性質(zhì)的項(xiàng)目適合立行標(biāo);學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)、商會(huì)、聯(lián)合會(huì)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等團(tuán)體性質(zhì)的項(xiàng)目以及科技前沿、智能化、上下游產(chǎn)品等項(xiàng)目適合立團(tuán)標(biāo)。截至2023年底,化纖標(biāo)委會(huì)歸口管理國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)56項(xiàng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)310項(xiàng)。
“未來標(biāo)準(zhǔn)化工作將向四個(gè)方向轉(zhuǎn)變,即由政府主導(dǎo)向政府與市場(chǎng)并重轉(zhuǎn)變、由國(guó)內(nèi)驅(qū)動(dòng)向國(guó)內(nèi)國(guó)際相互促進(jìn)轉(zhuǎn)變、由數(shù)量規(guī)模型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變、標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用由產(chǎn)業(yè)與貿(mào)易為主向經(jīng)濟(jì)社會(huì)全域轉(zhuǎn)變,這對(duì)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量提出了更高要求。為此要繼續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和方法標(biāo)準(zhǔn)研制力度,加強(qiáng)差別化功能性纖維、生物基化學(xué)纖維、再生化學(xué)纖維、高性能纖維、可降解纖維材料五大重要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)研制,加大重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目的支持力度,加強(qiáng)綠色制造、智能制造標(biāo)準(zhǔn)制定,重視節(jié)能減碳標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等。希望未來我們共同努力,在化纖標(biāo)準(zhǔn)化方面有所建樹。”李紅杰說道。
檢測(cè)是眼睛,標(biāo)準(zhǔn)是支撐。上海紡織集團(tuán)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有限公司(STS)技術(shù)負(fù)責(zé)人丁若垚在“功能性紡織品的實(shí)現(xiàn)原理和檢測(cè)方法”主題課程中,從水、氣、熱、火、電、光等物理學(xué)領(lǐng)域跨入生物學(xué),分享了三防(防水、拒油、防污)、防汗?jié)n、透氣性、透濕性、防風(fēng)透濕、吸濕速干、吸濕發(fā)熱、熱舒適性(保暖性)、涼感、阻燃、抗靜電、遮光、光蓄熱、防紫外線、防輻射性能、負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、抗菌、抗病毒、防螨、防蟲蛀、防蚊、防霉、消臭、生物降解等功能性紡織品的測(cè)試原理和方法、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、影響因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)等。通過科學(xué)的方法和標(biāo)準(zhǔn)的流程,可以準(zhǔn)確評(píng)估紡織品的各項(xiàng)功能性能,為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量控制及滿足消費(fèi)者需求提供有力支持。同時(shí),隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),綠色生態(tài)材料的應(yīng)用和生物可降解性能的評(píng)估將成為未來發(fā)展的重要方向。
參觀環(huán)節(jié),上海紡織集團(tuán)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有限公司(STS)質(zhì)量部部長(zhǎng)朱慶芳介紹了企業(yè)的發(fā)展歷史和檢測(cè)能力。此外,逸尚創(chuàng)展(上海)科技有限公司面料趨勢(shì)中心主任程任姬帶來“2024/2025年消費(fèi)趨勢(shì)洞察&材質(zhì)趨勢(shì)運(yùn)用解讀”主題課程。