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聚创新资源 铸创新高地 | 国家先进功能纤维创新中心先进纤维新材料科技创新高质量发展论坛在京召开
新闻来源:    点击数:273    更新时间:2021/5/14    

一年核生芽,二年长枝叶。从2019 6 月获批成为全国第13个、江苏省首个国家级制造业创新中心以来,国家先进功能纤维创新中心(以下简称“创新中心”)从化纤油剂产业化、无锑纤维和阻燃纤维研发等关键共性技术的攻关到协同创新公共服务平台的搭建,从落实用于技术开发、测试验证、中试孵化、成果转化、投融资和人才培养等能力建设到未来可持续发展蓝图的擘画,从点到面,迅速推进,取得了显著成果。

今年是“十四五”开局之年又恰逢建党100周年,正是总结发布创新中心近两年的建设成果、展望未来发展的好时节。512日,由创新中心、东华大学主办,中国化学纤维工业协会、盛虹控股集团有限公司、创新中心联盟单位协办的先进纤维新材料科技创新高质量发展论坛于北京召开。论坛主题为“新阶段·新理念·新格局”,9个字提纲挈领地将创新中心的建设、发展融入国家、行业发展的历史进程中,意义深远。

中国纺织工业联合会会长孙瑞哲、副会长端小平,工业和信息化部、江苏省工信厅相关领导,中国工程院院士蒋士成,东华大学校长、中国工程院院士、创新中心首席科学家俞建勇,中国工程院院士王玉忠,中国科学院院士朱美芳,盛虹控股集团董事长缪汉根,中国化学纤维工业协会会长陈新伟,创新中心相关负责人,以及来自国家省市区工信部门、中国纺织工业联合会、中国化学纤维工业协会、中国纺织机械器材工业协会、科研院所、创新中心联盟及纤维纺织领域有关单位代表和媒体参加会议。中国纺织工业联合会副会长端小平主持会议上半场。

建创新系统 构发展新局

“新材料产业是战略性、基础性产业,也是高技术竞争的关键领域,我们要奋起直追、迎头赶上”。习近平总书记的这段话道出了新材料的重要性尤其是掌握其核心技术的必要性。

作为新材料的重要组成部分,先进功能纤维是基于材料、信息、机械、生物等学科领域的技术突破与交叉融合,更加强调功能创新、强化与复合,具有轻质、多功能、智能、择优取向等特性;有超高性能、高性价比、高附加值、高产业拉动效应以及低碳绿色等优异特性;对传统产业起到高渗透性、颠覆性、革命性提升效果的新一代纤维。先进功能纤维关系到国家安全和国民经济命脉的诸多领域,对提升国家工业水平和综合国力具有重要意义,是实现制造强国的重要支撑,是制造业创新发展的重点领域之一。从消费品,到国防军工、航空航天等国家战略材料,先进功能纤维都不可或缺,其已成为国家供给侧结构性改革的重要突破口,未来也将成为践行“国内大循环、国际国内双循环”的重要支撑力量。

创新中心牵头单位-盛虹控股集团董事长缪汉根在致辞时谈到,目前先进功能纤维全球销售额已超过 500 亿美元,年均增长率超过 20%,在舒适健康、生态环境、交通运输、航空航天、先进制造、可持续发展等领域具有广阔的市场空间和增长潜力,将成为未来全球制造业发展战略的必争高地。

从全球来看,在新一轮科技革命和产业变革的带动下,全球纤维材料产业依托各国自身的技术与产业优势,争相抢占各细分领域的战略制高点,纷纷实施“再工业化” 战略,加大先进功能纤维的研发力度。

就我国而言,近年来,国家的一些列举措如《中国制造 2025》战略规划、《制造业创新中心建设工程实施指南》等有力推动了制造业 包括纤维新材料行业的快速发展。我国出台的《化纤工业“十三五”发展指导意见》 《新材料产业发展指南》等,均将功能纤维、高性能碳纤维、芳纶等高性能纤维及复合材料、生物基纤维等作为产业发展重点。《“十四五”规划和 2035 年远景目标建议》 则明确提出,要布局建设综合性国家科学中心和区域性创新高地,提高创新链整体效能,打好关键核心技术攻坚战,并对发展包括新材料在内的战略性新兴产业亦作出了部署。“十四五”时期,中国纺织工业将纤维材料持续创新升级列为重点任务,以差别化多功能纤维、高性能纤维、生物基化学纤维为重要方向,加快推动纤维材料的高质量发展。

作为纤维新材料领域的重要创新载体和平台,创新中心肩负着关键核心技术的攻关突破、科技创新资源的聚合放大、世界化纤强国新发展格局的构建等重大使命。“建设好这个重要的平台载体,充分聚合行业内最优质的创新资源,加快关键核心技术的攻关,加速创新成果的应用转化,是包括盛虹集团、东华大学等牵头单位,以及所有股东单位、创新联盟单位的责任和使命。”缪汉根亦强调。

两年多以来,创新中心坚持作为全行业创新协同平台的定位,各股东单位、创新联盟单位积极投入创新资源、整合创新要素,各项建设顺利推进,一批关键核心技术攻关取得突破并进入成果转化阶段。对此,缪汉根用“三大体系”作总结:围绕功能纤维新材料、高端用纤维材料及纺织品、前沿纤维新材料等方向,创新中心已经建立起以“重点实验室”、“中试基地”、“国家级纺织品检测中心”等为支撑的技术创新供给体系;股东单位从 9 家增加至 14 家,创新联盟单位从 15 家增至 133 家,涵盖了国内纺织纤维完整产业链,搭建起深度合作的产学研用协同创新体系;同时,创新中心瞄准先进功能纤维与信息、机械、生物等学科领域,进行技术突破与交叉融合,开展了一系列能力建设,探索搭建以产业链布局创新链的融合创新体系。这三大体系的搭建,实现从点到面,从单一环节到产业生态的全覆盖,为行业提供跨领域的关键共性技术研发、工程验证与产业化支撑,对强化先进功能纤维领域的战略科技力量奠定了坚实基础,也为掌握发展主动权,提升我国先进功能纤维产业的核心竞争力增添了强劲动能。

当前,我国面临“百年未有之大变局”,国内外宏观局势复杂多变,关键材料及核心技术受制于人、成果转化断盲点多,产业化比例低等问题,在一段时间内还会继续存在。在这样的背景下创新中心未来如何发展?缪汉根表示,创新中心将围绕国家制造业创新中心的建设要求,以及“十四五规划”和 2035 远景目标纲要,重点打造“一个中试基地”,搭建“四个重点实验室”、“三 个服务平台”,加速“四个科研成果应用转化”。作为牵头单位,盛虹将联合各股东单位和联盟单位,继续发挥创新主体作用,以“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”作为出发点和落脚点,做好创新中心建设的“助推器”、“主力军”,在资本、人才、技术、市场等各要素环节,为中心建设全力提供支持。

对于创新中心的未来发展,孙瑞哲亦提出三点建议:

一是以质量为核心,加快形成引领性战略科技力量。加强顶层规划,聚焦关键领域创新。围绕纤维的基本属性改变和衍生属性拓展,加强基础研究与技术积累,注重原始创新,推动纤维新材料向着更加高性能、多功能、轻量化、柔性化方向发展。充分融入数字经济,推动纤维制造关键核心技术的突破与技术迭代能力的提升。

二是以效率为核心,着力打造协同型产业创新生态。完善以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,推动各类创新资源的高效衔接与集成。深度合作与协同,减少资源的分散、低效、重复投入,提升产业整体创新效能。加快公共数据平台、技术协同平台的建设。

三是以价值为核心,逐步完善市场化的成果转化体系。坚持需求导向、应用导向的技术创新,加快创新链和产业链的融合,科学评估技术的潜力与成熟度,精细化地推动产业化、商业化进程。以“一需多材”和“一材多用”为引导,推动纤维材料应用场景的拓展与升级,形成需求牵引供给的良性循环。

产业的创新发展需要沃土,需要良好的产业环境。江苏省工业和信息化厅副厅长池宇表示,江苏是我国制造大省、是制造强国战略推进的中坚力量,纺织产业及化纤产业是江苏省产业结构的重要组成部分,是江苏省经济和社会发展的重要支撑,江苏形成了密切协作配套的企业生态圈,还培育出一批特色化专业市场。未来省工信厅将持续给予创新中心鼎力支持,希望创新中心围绕高端用纤维材料及纺织品、功能纤维新材料、前沿纤维新材料等领域,开展共性关键技术和竞争前沿技术研发;瞄准新原理、新工艺、新技术,补短板、锻长链,积极实施技术转移和扩散,形成“产学研用融”协同创新机制,促进产业升级、优化产业结构、实现可持续发展。

聚创新资源 铸创新高地

在后疫情时代,科技创新、绿色发展、智能制造正成为产业转型升级的核心驱动力,产业安全发展亦是重中之重,而这些关键因素均已融入到创新中心的发展基因中。近两年来,创新中心始终坚持“前瞻·破垒·绿色·创新·引领”理念,整合汇聚全国纤维创新资源和打造创新生态系统,有效实现资源的协同配置和优势互补,为国家创造经济、社会和环境价值,努力打造世界创新高地,并已有小成。在创新中心建设成果汇报环节,东华大学校长、中国工程院院士俞建勇作主题报告:新阶段·新理念·新格局--先进纤维新材料科技创新高质量发展,对创新中心能力建设、创新发展、未来展望等方面作了详尽介绍,其中的五大亮点令人印象深刻。

前瞻—构建再生纺织品可信平台

我国再生纤维2020年产量约1000万吨,居世界第一,当前再生纤维发展进入已从简单替代到了高质量发展转变阶段,但再生纤维现有认证体系受制于人、管控体系不健全(grscu),基于此,构建技术先进、高效协同的再生纺织品可信平台意义重大、迫在眉睫。2021412日,创新中心联合阿里与环思团队组织召开大数据及纤维智能制造工程实验室“再生纺织品可信平台”项目启动会。

通过该项目,可依托大数据和云平台,利用标识解析和区块链技术,建设从瓶片到终端品牌的再生可信平台;打通原材料交易、纤维、纱线、面料、服装加工、终端品牌全流程数据互联互通;打造采购、物流、生产、质检、环保、销售、仓储等数据互通、交叉认证体系。从而实现再生资源可追溯、推进数字化认证、提升社会责任,即实现再生可持续纺织产品的可追溯,提高产业链的透明度;实现生产数据、仓储数据、物流数据、交易数据的可信上链;发挥再生产品的绿色低碳溢出效应,促进行业良性发展。未来几年,平台将实现从1.03.0跃迁,进一步扩展平台价值、创造效益,参与制定行业规则,使全产业链参与到平台中。

破垒—攻克纤维界面处理技术

作为化纤生产大国,目前中国化纤产量约占全世界总量的70%以上。纤维界面处理剂(包括fdy/poy油剂和dty油剂等)在化纤生产中起着举足轻重的作用,其可赋予纤维平滑性和抱合性,并大幅降低静电产生或静电密度,保护纤维免受损伤,减少毛丝和断头率,以确保纺丝和后道加工等工艺顺利进行。据统计,目前国内化纤油剂年消耗量超50万吨,产值超100亿元。但在国内形成规模的化纤企业中,使用的化纤油剂有90%以上依赖进口,纤维油剂的自主可控成为产业安全发展的重要保障。

基于此,创新中心积极探寻行业协同创新模式,共建纤维界面处理剂的产业联盟,致力于开展高端纤维和特种纤维界面处理剂的创新制造,重点解决功能化fdypoy、碳纤维、聚乳酸、芳纶、聚苯硫醚等纤维所用进口界面处理剂对国内化纤产业的“卡脖子”问题。未来几年,首先要补短板,实现fdypoy油剂的国产化替代,确立化纤油剂国产化方向;其次要突破国产油剂性能,全面赶超进口产品,形成全产业链系列化,建立油剂评价体系;然后是制定行业产品标准树立品牌,取得化纤油剂领域话语权。从而构建自主创新的油剂制备体系,推进纤维全产业、品种全覆盖的油剂供给安全可控,开拓行业发展新格局。

绿色—突破无锑、阻燃聚酯纤维制备技术

聚酯纤维是化学纤维中的第一大品种,产量占化学纤维总量约85%。聚酯行业在纤维生产、织造、印染后处理过程中,限制或降低锑系催化剂的要求已经成为行业共性技术难题。亟需开发和推广使用新型环保催化剂体系,来解决行业绿色可持续发展的技术瓶颈。同时,聚酯纤维为可燃材料,其应用领域涵盖服用、家纺、产业用等众多领域,故其阻燃纤维关键技术的开发及应用关乎国计民生。

目前,无锑聚酯技术及应用尚不成熟,阻燃聚酯技术及标准亦有待提升。基于此,在突破无锑聚酯技术方面,创新中心整合股东单位技术资源,从聚酯制造的高效柔性化、无锑环保为切入点,贯通全流程的绿色化、产品的功能复合化,具体包括攻克高耐水解性钛系催化剂复配关键技术,优化催化剂聚合添加工艺及熔体管道输送技术,实现聚酯酯化与缩聚的高效稳定催化效果,建立无锑聚酯纤维质量标准,统一钛系催化剂聚合、纺丝工艺的技术规范体系。在攻克阻燃聚酯技术方面,创新中心聚焦于建立万吨级柔性化、智能化聚酯熔体直纺产业化运行装置,攻克长效环保阻燃聚酯纤维及制品的产业化成套技术;建立全产业链工程化协同开发体系,具体包括建立阻燃聚酯纤维质量评价体系、形成阻燃聚酯纤维及制品一体化的产业链集成开发与应用系统、实现系列化高性价比的阻燃纺织品的产业化生产等。未来几年,要实现无锑、阻燃聚酯纤维制备技术的工程集成、示范应用,并进一步促进全行业环保型催化剂、阻燃聚酯的应用推广普及,成为交通、军工、公共场所、个人防护等领域阻燃纺织品九号赌城网站的解决方案的提供者。

创新—组织安全防护用纤维科研攻关

为深入贯彻党中央决策部署,履行社会责任,2020“盛虹 应急保障与公共安全用纤维材料及其制品科研攻关项目” 从产、学、研、用全产业链合作、协同创新,设立了防护口罩、隔离服、手术衣等应急防护新材料研发项目31个,有效推动我国应急防护用纤维材料及其制品关键核心技术的创新。其中,这些项目承担单位涉及面广泛,整合产业链上下游,涵盖科研院所、高校、知名企业;品类呈丰富性、实用性、应急性特点;技术兼具突破性、创新性、先进性。其影响力更是覆盖长三角地区,辐射至全国。

引领—制定关键技术创新路线图

当前,在全球先进功能纤维领域,纤维领域与新兴科技交叉与融合,已形成前所未有的多维发展空间,呈现出绿色、多元、极限、智能、融合、服务等新的发展趋势。“十四五”期间,纤维新材料行业亟需在纺织纤维新材料、绿色要素研发技术、先进纤维及制品技术、纤维材料大数据智能制造技术、标准体系建设等方向补齐短板,从而推动我国纺织制造业从“大而强”走向高端引领。为此,创新中心及联盟制定了《国家先进功能纤维创新中心及联盟“十四五”关键技术创新路线图》,聚焦纤维新材料、绿色要素、纤维材料大数据智能制造、标准体系建设四大领域。

“科技创新要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求,面向人民生命健康,只有缩短从实验室到产业化的距离,才能更好地通过技术进步激发科技创新的内生动能。创新中心要发挥自身优势,争取到2025年成为引领我国先进功能纤维产业持续创新的助推器,支持产业取得国际竞争优势;到2030年成为全球先进功能纤维产业顶级创新机构,支持产业引领国际产业发展,并进一步拓展研究内容,围绕整个纺织产业薄弱环节进行攻关,最终实现纺织产业研究内容全覆盖。”这是俞建勇对创新中心美好未来的描摹。

汇一流人才 凝创新团队

人才实力是创新中心的持续发展的重要基石。自设立以来,创新中心就特别注重科研人才梯队建设,目前已经建立了以首席科学家——东华大学校长、中国工程院院士俞建勇等7位行业领域顶尖院士领衔的战略咨询委员会,并根据研发方向和致力于攻克的关键共性技术,配备了8个运营、技术双负责人制的顶尖创新技术团队,吸纳了213名科技人员。创新中心的发展离不开业内院士专家等团队的悉心指导和耐心扶持,大会为中国工程院院士俞建勇、孙晋良、蒋士成、姚穆、王玉忠、陈文兴,中国科学院院士朱美芳颁发了创新中心院士专家团队聘书。

在高端论坛环节,两位院士王玉忠、朱美芳和东华大学科研院院长丁彬分别就阻燃纤维及其纺织品、结构功能一体化防护纤维与制品、纳米纤维及其运用作了专题报告。创新中心总经理王华平主持高端论坛环节。

中国工程院院士王玉忠介绍,其团队研发出的高温自交联炭化阻燃不熔滴聚酯(pet)绿色环保,在中低温时不发生交联,在燃烧高温时能够迅速交联炭化,其极限氧指数能够达到36%,能够通过垂直燃烧v-0级且不熔滴。团队研发出的高强度高玻璃化转变温度(tg)的阻燃不熔滴聚酯(pet)采用物理交联网络,增强了聚合物大分子链间的相互作用力;使玻璃化转变温度(tg)显著提高,最高可达109摄氏度;拉伸强度可达81.3mpa,比纯pet提高了63%。团队研发出的自催化-自解聚阻燃不熔滴聚酯(pet),实现了可催化聚酯单体的酯交换及缩聚反应,催化效果优于商用催化加;且可自解聚,bhet(对苯二甲酸双羟乙酯)产率达到76%

中国科学院院士朱美芳介绍了结构功能一体化防护纤维与制品的发展情况,重点介绍了抗菌防护纤维最近几年的主要进展,以及聚烯烃防护服的研究。当前其实验室正在为制备耐磨性高、透气性好、阻隔性强的聚烯烃微细纤维提供基础理论和关键技术,突破国际公认技术壁垒,助力高端防护服和抗疫医用。她还指出,合成纤维源于欧美,但发展于中国。当前中国化学纤维产量全球第一,正在经历‘有大到强’的过渡。早在1992年,东华大学就建立了国家重点实验室,聚焦于国家基地、国际前沿和国家战略。纤维材料改性是国家重点实验室的研究方向。在高性能纤维与复合材料方面,研究有机/无机高性能纤维及其复合材料,满足航空航天、国防军工、高端装备与先进制造业务等领域的战略需求。在功能纤维与低维材料领域,研究多学科交叉融合,为功能、化智能化纤维材料制备及其工程化开发提供理论基础,为前瞻性纤维研究,以及量大面广的纤维和纺织产业提供核心技术支撑。在环境友好与生物基纤维领域,研究能够替代石油资源的生物基原料纤维绿色加工、集成技术,突破生物基纤维材料的综合利用和性能提升,构建纤维全生命周期循环再利用技术体系。

东华大学科研院院长丁彬介绍了我国纳米纤维的研发进展及运用。他谈到,1934年,福马斯首次发明了静电纺丝技术。静电纺丝法目前是生产制造纳米纤维的主要技术,已经实现了产业化,其原料种类包括除了聚烯烃以外的大部分聚合物。2019年,东华大学团队首次制备出了柔性陶瓷纤维膜。柔性陶瓷纳米纤维的成型过程,包括前驱体溶胶、静电纺丝/高温煅烧、陶瓷纳米纤维成型等阶段。柔性陶瓷纳米纤维膜可用于军用导弹电池隔热器件。此前,我国该器件使用的材料是从美国进口的aspen气凝胶,但目前用得是我国自主研发的柔性陶瓷纳米纤维膜。柔性陶瓷纳米纤维膜还可用于军事及应用救援用的消防服、消防应急包、军用飞行器,以及民用及工程用的隔热手套、高铁/列车组、隔热管道等领域。此外,纳米纤维还可用于制作空气过滤材料、防水透湿膜、油水分离膜、气凝胶等。

三年桃有花,未来盛芬华。让我们拭目以待,创新中心如何以创新纤维技术为载体,以“关键技术创新路线图”为牵引,打造从纤维到终端产品的创新应用生态,完成跨界协同创新生态链之“蝶变”,在纺织强国梦与中国梦同频共振中有大作为、大贡献。



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