郝杰

2020年是“十三五”收官之年，中國紡織行業(yè)已先于眾多制造業(yè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國目標(biāo)。就在上個月，中國工程院發(fā)布《面向2035推進(jìn)制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略研究》報(bào)告，報(bào)告通過對26類有代表性的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行國際比較分析得出：紡織等五個產(chǎn)業(yè)已整體達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大的背后必定是雄厚科技實(shí)力的體現(xiàn)，中國紡織工業(yè)聯(lián)合會會長孫瑞哲評價(jià)說，紡織科技創(chuàng)新已經(jīng)從“跟跑”進(jìn)入“跟跑、并跑、領(lǐng)跑”并存的新階段。

自主創(chuàng)新面向國家重大需求

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，我國紡織業(yè)發(fā)展面臨的國內(nèi)外環(huán)境發(fā)生深刻復(fù)雜變化，這也對加快科技創(chuàng)新提出了更為迫切的要求，行業(yè)更加注重原始創(chuàng)新和自主創(chuàng)新。

談到自主創(chuàng)新不得不提中復(fù)神鷹，該公司牽頭完成的“百噸級超高強(qiáng)度碳纖維工程化關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目獲“紡織之光”2020年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎一等獎。

碳纖維是武器裝備和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)亟需的關(guān)鍵物資，是國外長期實(shí)施技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷的新材料。國內(nèi)已經(jīng)突破千噸T700、T800級高性能碳纖維制備技術(shù)，但干噴濕紡T1000G級超高性能碳纖維工程化技術(shù)仍處于空白。中復(fù)神鷹立足自主創(chuàng)新，率先在國內(nèi)建成了百噸級超高強(qiáng)度T1000G級碳纖維生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了T1000G級碳纖維的百噸級產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為重點(diǎn)裝備材料的國產(chǎn)化打下了基礎(chǔ)，有力地保障了軍工重點(diǎn)型號產(chǎn)品的研制。T1000G的突破進(jìn)一步縮短了我國高性能碳纖維與國外的差距，提高了我國高性能碳纖維的自主可控能力，一定程度上解決了武器裝備用高性能碳纖維“卡脖子”問題，滿足了國防軍工重點(diǎn)型號對碳纖維國產(chǎn)化的迫切需求。

此外，中復(fù)神鷹碳纖維股份有限公司承擔(dān)的“千噸級干噴濕紡高強(qiáng)/中模碳纖維產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目還榮獲了第六屆中國工業(yè)大獎表彰獎。該項(xiàng)目在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了干噴濕紡的關(guān)鍵技術(shù)突破和核心裝備自主化，建成了首條千噸級干噴濕紡碳纖維生產(chǎn)線，成為世界上第三家、國內(nèi)第一家掌握干噴濕紡碳纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的企業(yè)。打破了國內(nèi)高性能碳纖維被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷的市場格局，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于壓力容器、碳復(fù)合材料、風(fēng)電葉片等高端領(lǐng)域和新興領(lǐng)域，帶動了國內(nèi)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

萊賽爾纖維近年來一直是業(yè)界追逐的熱點(diǎn)，在過去的一年，國內(nèi)萊賽爾纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目又實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。10月29日，中紡院綠色纖維股份公司“年產(chǎn)6萬噸新溶劑法纖維素纖維產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”一次性開車成功，標(biāo)志著我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新溶劑法纖維素纖維技術(shù)完成了國內(nèi)單線萊賽爾纖維最大產(chǎn)能項(xiàng)目的建設(shè)。該項(xiàng)目采用中紡院自主研發(fā)的萊賽爾纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)，中紡綠纖已經(jīng)具備9萬噸萊賽爾纖維生產(chǎn)能力，成為國內(nèi)產(chǎn)能第一、全球第二的萊賽爾纖維生產(chǎn)企業(yè)。業(yè)內(nèi)權(quán)威人士對此評價(jià)說，這對提升我國再生纖維素纖維領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和核心競爭力具有里程碑式的意義。

科技助力紡織品上天入海

隨著紡織科技創(chuàng)新的深入，紡織產(chǎn)品也在不斷拓展新空間，有人說，如今的紡織產(chǎn)品既能上天攬?jiān)?，又能入海伏龍?/p>

去年12月3日，當(dāng)嫦娥五號探測器從月面起飛，攜帶月球樣品成功進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道的那一刻，我們震撼的不僅是中國首次實(shí)現(xiàn)地外天體起飛，更有中國在月球表面首次實(shí)現(xiàn)五星紅旗的“獨(dú)立展示”。這面閃耀月球的五星紅旗在正負(fù)150攝氏度的溫差下仍能“保持本色”，彰顯著中國的紡織力量。

這面國旗，由煙臺泰和新材料股份有限公司、安徽華茂集團(tuán)與武漢紡織大學(xué)等單位歷時八年，經(jīng)歷了無數(shù)次試驗(yàn)和持續(xù)攻關(guān)研制而成。該面國旗以國產(chǎn)高性能芳綸纖維材料為主、采用武漢紡織大學(xué)榮獲國家科技進(jìn)步一等獎的“高效短流程嵌入式復(fù)合紡紗技術(shù)”，攻克了高模量差異纖維高品質(zhì)紗線制備的技術(shù)難題。國旗顏色構(gòu)建也是一大難題，研究團(tuán)隊(duì)利用小分子調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了芳綸纖維的結(jié)構(gòu)調(diào)控及顏色構(gòu)建，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了極端紫外條件下優(yōu)良的耐日曬牢度，從本質(zhì)上解決了極端條件下顏料熱升華及熱遷移牢度問題。通過以上技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了國旗在太空環(huán)境中耐受極端高真空、高低溫循環(huán)，以及強(qiáng)計(jì)量紫外輻照等條件的高色牢度顏色構(gòu)建的目的。

“上天”已經(jīng)成為紡織科技創(chuàng)新的常態(tài)，“入?！币惨褜?shí)現(xiàn)突破。去年5月7日，由浙江四兄繩業(yè)有限公司歷時一年研發(fā)生產(chǎn)的聚酯纜繩，正式交付中海油海南分公司，用于南海陵水17-2氣田生產(chǎn)平臺建設(shè)項(xiàng)目。這也是我國的國產(chǎn)纜繩首次應(yīng)用于深海油氣田作業(yè)平臺建設(shè)，成功打破了歐美幾十年對海洋石油平臺深海系泊纜的壟斷，給中國對南海深海油氣等資源開采提供了強(qiáng)有力的支持。此次投用的兩條聚酯纜繩長達(dá)955米、直徑270毫米、拉力達(dá)2000多噸，在目前國內(nèi)同類產(chǎn)品中直徑最大、斷裂強(qiáng)度最高。四兄繩業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)設(shè)備，攻克了聚酯纜繩在拉力、強(qiáng)度及抗疲勞性等方面的技術(shù)難題，讓中國制造在深海系泊領(lǐng)域有了一席之地。

智能制造讓行業(yè)擺脫勞動密集

去年底，一個消息令行業(yè)欣喜，安徽華茂新型紡紗智能化改造項(xiàng)目榮獲中國工業(yè)大獎。中國工業(yè)大獎是我國工業(yè)領(lǐng)域最高獎項(xiàng)，代表了中國工業(yè)發(fā)展的最高水平。安徽華茂獲獎不僅是這個企業(yè)的榮譽(yù)，更是國家對紡織業(yè)科技創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級的認(rèn)可。

在安徽華茂，偌大的車間幾乎看不到人；環(huán)境恒溫恒濕，機(jī)器人運(yùn)輸半成品；工人騎電動車工作巡查……記憶中傳統(tǒng)紡織車間里的千人紗、萬人布景象已不再，漫天的飛絮也不見蹤影，隆隆的機(jī)器轟鳴聲也被極大降噪。取而代之的是成排的自動化機(jī)器，清潔、整齊、舒心的環(huán)境，隨處可見的監(jiān)控設(shè)備實(shí)時顯示產(chǎn)量、質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、能耗等信息。針對紡織行業(yè)普遍存在的用工多、能耗高等問題，安徽華茂紡織股份有限公司在多年積累的紡紗生產(chǎn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，自主開發(fā)出了多項(xiàng)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的紡紗智能制造工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵領(lǐng)域的重大技術(shù)突破。這個全球單體最大、技術(shù)領(lǐng)先的15萬錠棉紡智能工廠項(xiàng)目，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，首次在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)客戶遠(yuǎn)程在線監(jiān)控訂單詳情；運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)了華茂制造執(zhí)行系統(tǒng)（HMES）；運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，首次在行業(yè)內(nèi)規(guī)?；_發(fā)運(yùn)用了RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單紗全流程質(zhì)量跟蹤和追溯；在國內(nèi)紡織行業(yè)首家運(yùn)用EMS能源管理系統(tǒng)，顯著提升行業(yè)整體水平。該智能化項(xiàng)目還通過管理模式創(chuàng)新，打破工序、工種壁壘，實(shí)現(xiàn)操作、維修一體化，使萬錠用工從50人下降到13人，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

對于一個紡織制造大國，沒有強(qiáng)大的自主品牌裝備和系統(tǒng)的支撐，實(shí)施智能制造就是空中樓閣。

自動絡(luò)筒機(jī)是紡織機(jī)械中難度最大、技術(shù)要求最高的裝備，是紡織行業(yè)邁進(jìn)數(shù)字化、智能化的關(guān)鍵設(shè)備，目前世界上只有包含青島宏大在內(nèi)的四大主要生產(chǎn)商。經(jīng)過多年持續(xù)攻關(guān)，青島宏大“VCRO自動絡(luò)筒機(jī)”獲得突破，榮獲“紡織之光”2020年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎一等獎。該項(xiàng)目在突破卷繞、接頭、集中供紗等技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了42項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了長期連續(xù)自動化生產(chǎn)，突破了捻接器對特殊纖維的適紡性，提高了紗線恒張力、筒紗恒壓力的控制精度，實(shí)現(xiàn)了在線質(zhì)量追蹤，對紡紗行業(yè)的快速發(fā)展具有重要的意義，為紡紗實(shí)現(xiàn)無人工廠奠定了基礎(chǔ)。

醫(yī)衛(wèi)用紡織品技術(shù)為抗疫提供科技支撐

2020年新冠疫情的全球蔓延是對紡織業(yè)的一次綜合考驗(yàn)。面對前所未有的供需壓力和系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)，中國紡織工業(yè)表現(xiàn)出強(qiáng)大基礎(chǔ)能力。完備的產(chǎn)業(yè)體系和先進(jìn)的制造能力，賦予了行業(yè)高效的響應(yīng)能力。紡織科技無疑在抗擊疫情中發(fā)揮著重要作用，特別是醫(yī)衛(wèi)用紡織品技術(shù)成果成為關(guān)注熱點(diǎn)。

在2020年度中國紡聯(lián)科技一等獎17個項(xiàng)目中，高效低阻聚四氟乙烯復(fù)合纖維膜防護(hù)材料制備關(guān)鍵技術(shù)、靜電氣噴紡駐極超細(xì)纖維材料的高效制造關(guān)鍵技術(shù)均涉及提高口罩防護(hù)性能，為抗擊新冠疫情保障人民群眾健康安全提供了技術(shù)支撐。

口罩防護(hù)的關(guān)鍵是過濾材料，傳統(tǒng)過濾防護(hù)一般采用熔噴材料，其過濾效率來自靜電吸附，在使用和貯存過程中易衰減而降低防護(hù)效果。性能穩(wěn)定、低阻高效的過濾材料長期被國外公司所壟斷。浙江理工大學(xué)聯(lián)合國內(nèi)多家企業(yè)產(chǎn)學(xué)研攻關(guān)，創(chuàng)新性發(fā)明PTFE維納米纖維膜為阻隔表層，通過復(fù)合技術(shù)開發(fā)出穩(wěn)定的高效低阻PTFE復(fù)合纖維膜，廣泛應(yīng)用于各類口罩防護(hù)材料。該材料解決了防護(hù)口罩無法重復(fù)使用的痛點(diǎn)，具有低阻高效的特點(diǎn)，可完美替代熔噴布，可廣泛應(yīng)用于高端醫(yī)用防護(hù)及民用防護(hù)領(lǐng)域，是對傳統(tǒng)防護(hù)產(chǎn)品的更新和替代。

駐極纖維是一種帶有靜電荷的新興纖維，其制品相較于傳統(tǒng)纖維無紡布在物理攔截功能的基礎(chǔ)上增加了靜電吸附作用，大幅提升了對微細(xì)顆粒物的過濾能力，被廣泛應(yīng)用于防護(hù)口罩、工業(yè)濾紙等空氣過濾產(chǎn)品，是一種保障國民衛(wèi)生健康、支撐國家工業(yè)發(fā)展的駐極纖維材料。然而，這種材料仍存在駐極易失效，失效后材料物理過濾效率低的問題，極大的限制了其使用壽命。尤其在本次新冠疫情防控中，駐極纖維材料服役時間短、產(chǎn)能供應(yīng)不足的問題，給全世界各國的疫情防控帶來了巨大壓力。東華大學(xué)等單位通過理論研究、工藝技術(shù)及裝備的集成創(chuàng)新，開發(fā)出靜電氣噴紡駐極超細(xì)纖維材料的高效制造關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的靜電氣噴紡超細(xì)纖維材料產(chǎn)業(yè)化體系。該成果促進(jìn)了傳統(tǒng)熔噴和靜電紡技術(shù)的升級換代，解決了當(dāng)前空氣過濾產(chǎn)品普遍存在的物理攔截效率低的問題，為攔截病菌與霧霾顆粒，保護(hù)人民衛(wèi)生健康，改善人民生活品質(zhì)做出了貢獻(xiàn)。

對于紡織科技所取得的成績，中國紡聯(lián)副會長李陵申表示，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略正在行業(yè)深入實(shí)施，行業(yè)創(chuàng)新成果競相涌現(xiàn)，紡織科技實(shí)力正在從量的積累邁向質(zhì)的飛躍，從點(diǎn)的突破邁向系統(tǒng)能力提升。