近年來，我國(guó)化纖工業(yè)在科技創(chuàng)新領(lǐng)域新成果新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向呈現(xiàn)高性能化、智能化、可持續(xù)化發(fā)展趨勢(shì)。在中國(guó)化纖科技大會(huì)（泰和新材2022）暨《化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》宣貫會(huì)上，來自企業(yè)、高校和科研院所的專家分別就所在細(xì)分領(lǐng)域的研究進(jìn)展和發(fā)展方向進(jìn)行了分享。

高性能化方向

柔彈性無機(jī)納米纖維材料的研發(fā)

東華大學(xué)科研院院長(zhǎng)、教授丁彬

納米化、功能化是無機(jī)纖維材料的重要發(fā)展方向。陶瓷納米纖維具有許多優(yōu)異性能，可廣泛應(yīng)用于工程裝備、隔熱防護(hù)、傳感檢測(cè)等領(lǐng)域，但脆性大、易斷裂等缺陷也限制了其應(yīng)用。因此，亟需開發(fā)柔性陶瓷納米纖維。目前，東華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)已成功制備出多種柔性陶瓷纖維膜，可廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、應(yīng)急救援、民用與工程用領(lǐng)域，預(yù)計(jì)2025年陶瓷纖維隔熱材料的市場(chǎng)規(guī)模將突破420億元。未來，柔性無機(jī)纖維膜在催化、能源、防護(hù)等領(lǐng)域均有應(yīng)用潛力。此外，研究團(tuán)隊(duì)成功制備出碳層修飾SiO2納米纖維氣凝膠、純陶瓷納米纖維氣凝膠、彈性導(dǎo)電TiO2納米纖維氣凝膠等不同種類的無機(jī)納米纖維氣凝膠，在柔性能源、個(gè)體防護(hù)、國(guó)防軍工等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

仿生PEDOT: PSS纖維的制備及在可穿戴器件中的應(yīng)用研究

揚(yáng)州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授高強(qiáng)

受蜘蛛絨毛結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，高強(qiáng)團(tuán)隊(duì)提出并實(shí)現(xiàn)了離子誘導(dǎo)自組裝的策略，在PEDOT∶ PSS纖維連續(xù)大規(guī)模制備的同時(shí)構(gòu)筑具有均勻陣列結(jié)構(gòu)的纖維表面，表面絨毛狀陣列結(jié)構(gòu)賦予了纖維良好的壓力靈敏度。從分子層面研究離子摻雜制備PEDOT：PSS纖維的成型機(jī)理；可深入微觀層面可通過表面工程調(diào)控PEDOT∶ PSS纖維表面形貌。此外，他還介紹了圍繞此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行的一系列開發(fā)工作包括，如濕法紡絲制備具有類皮膚3層核殼結(jié)構(gòu)Ag/AgCl/PEDOT∶ PSS復(fù)合纖維用于觸覺傳感器、仿藤蔓結(jié)構(gòu)自螺旋導(dǎo)電PEDOT∶PSS纖維的構(gòu)筑與應(yīng)用、超細(xì)導(dǎo)電PEDOT∶PSS纖維的構(gòu)筑與應(yīng)用、導(dǎo)電TPU/Ag@K2Ti4O9復(fù)合纖維的構(gòu)筑與應(yīng)用等。

間位芳綸向高質(zhì)量發(fā)展

煙臺(tái)泰和新材料股份有限公司間位芳綸事業(yè)部副總經(jīng)理關(guān)振虹

目前，間位芳綸全球產(chǎn)能已達(dá)到5萬噸，產(chǎn)品應(yīng)用已經(jīng)深入安全防護(hù)、航空航天、汽車及軌道交通、工業(yè)、新能源汽車及海上風(fēng)電等領(lǐng)域，是應(yīng)用最廣泛的耐高溫阻燃纖維之一。

我國(guó)間位芳綸工程化技術(shù)已趨于成熟，逐漸建立起國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)替代。對(duì)于未來的創(chuàng)新方向，要注重纖維性能的提升及多功能化的改性，并積極實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造規(guī)模化和高效化，打造鏈條一體化發(fā)展模式。

具體來看，在性能提升方面，一是提升纖維強(qiáng)度及伸長(zhǎng)指標(biāo)，增加面料柔軟性及抗撕破性能；二是解決纖維染色問題，如采用原液著色及超臨界二氧化碳染色技術(shù)等，目前泰和新材在原液著色芳綸的產(chǎn)業(yè)化方面取得一定進(jìn)展，其產(chǎn)品已獲得綠色纖維標(biāo)志認(rèn)證。在跨界應(yīng)用方面，從一維走向二維，如芳綸隔膜具有優(yōu)異的吸液、耐高溫和離子電導(dǎo)率高等性能，能夠有效提升電池的循環(huán)和倍率性能，可制造出更輕薄小巧的高容量電池，在新能源及高端消費(fèi)品領(lǐng)域有很大的發(fā)展機(jī)會(huì)。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，構(gòu)建從原料到終端的產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展模式，聚焦鏈條上的“卡脖子”問題，以實(shí)現(xiàn)芳綸行業(yè)更高質(zhì)量的發(fā)展。

智能化方向

液態(tài)金屬/聚氨酯導(dǎo)電纖維的構(gòu)效關(guān)系及水下穿戴應(yīng)用研究

青島大學(xué)教授曲麗君

近年來興起的水下探索活動(dòng)對(duì)可穿戴電子織物提出了新要求，針對(duì)人體水下活動(dòng)特點(diǎn)，新一代水下可穿戴電子織物應(yīng)充分考慮大形變信號(hào)反饋及水下熱防護(hù)等方面功能的集成?；诖吮尘埃n題組利用同軸濕法紡絲工藝，根據(jù)非溶劑致相分離成型機(jī)理，經(jīng)紡絲工藝調(diào)控，連續(xù)化制備了具有不同內(nèi)徑的液態(tài)金屬/聚氨酯導(dǎo)電纖維。通過對(duì)液態(tài)金屬/聚氨酯導(dǎo)電纖維內(nèi)部構(gòu)效關(guān)系、傳感性能、可逆導(dǎo)電性能、電熱性能等的研究，課題組結(jié)合傳統(tǒng)紡織工藝構(gòu)建了不同電子織物功能模塊，開發(fā)了一款集成式智能手套系統(tǒng)，可用于水下運(yùn)動(dòng)傳感、危險(xiǎn)預(yù)警和失溫防護(hù)，為可拉伸導(dǎo)電纖維和水下智能可穿戴設(shè)備提供新的靈感，展現(xiàn)了可穿戴設(shè)備在水下探索領(lǐng)域良好應(yīng)用前景。

聚焦科技賦能，塑造化纖未來工廠運(yùn)營(yíng)新模式

新鳳鳴集團(tuán)股份有限公司總裁助理、浙江五疆科技發(fā)展有限公司執(zhí)行董事王會(huì)成

新鳳鳴集團(tuán)聚焦物聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)未來工廠模式，首創(chuàng)了多種智能檢測(cè)及巡檢場(chǎng)景，構(gòu)建全廠全感知系統(tǒng)；立足行業(yè)化一體化服務(wù)化應(yīng)用化頂層設(shè)計(jì)了鳳平臺(tái)的“功能技術(shù)、平臺(tái)數(shù)據(jù)、平臺(tái)集成和平臺(tái)生態(tài)”；基于特色場(chǎng)景及創(chuàng)新點(diǎn)，構(gòu)建量本利驅(qū)動(dòng)的在線改批、在線校驗(yàn)、在線排產(chǎn)和產(chǎn)品溯源分析體系，減少工藝波動(dòng)，驅(qū)動(dòng)效率效益最大化等。新鳳鳴集團(tuán)通過模式驅(qū)動(dòng)強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈構(gòu)建了產(chǎn)能超千萬噸的產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局，驅(qū)動(dòng)提質(zhì)增效轉(zhuǎn)型升級(jí)。未來工廠的運(yùn)營(yíng)體系依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部的互聯(lián)互通，打造數(shù)據(jù)互聯(lián)互通體系。通過幾年的建設(shè)，新鳳鳴集團(tuán)已形成了未來工廠解決方案和構(gòu)建方法：1個(gè)構(gòu)建方法+鳳平臺(tái)+12個(gè)核心產(chǎn)品+25個(gè)最佳業(yè)務(wù)實(shí)踐。

碳纖維炭化關(guān)鍵裝備——炭化爐技術(shù)發(fā)展方向

西安富瑞達(dá)科技發(fā)展有限公司執(zhí)行董事、總經(jīng)理劉永華

炭化爐是碳纖維炭化關(guān)鍵裝備。在碳纖維的炭化過程中，不管是低溫炭化還是高溫炭化，爐膛結(jié)構(gòu)、使用材料、溫區(qū)設(shè)置等多重因素都會(huì)對(duì)炭化質(zhì)量形成影響。近幾年，國(guó)產(chǎn)炭化爐技術(shù)不斷提高，尤其是隨著碳纖維企業(yè)單線生產(chǎn)規(guī)模的突破，炭化爐也呈現(xiàn)出大型化趨勢(shì)。在接下來的產(chǎn)業(yè)化中，低成本化將是碳纖維企業(yè)的一大目標(biāo)。相應(yīng)地，國(guó)產(chǎn)裝備的自動(dòng)化、節(jié)能化和數(shù)字化將成為趨勢(shì)，助力碳纖維企業(yè)進(jìn)一步穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

可持續(xù)化方向

廢舊棉、滌紡織品化學(xué)清潔再生與利用

東華大學(xué)教授陳龍

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)4760萬噸廢舊紡織品中，廢舊棉、滌占比83%，但再生利用率不足20%。2022年1月，多部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)廢舊紡織品循環(huán)利用的實(shí)施意見》，對(duì)廢舊紡織品的再利用作出戰(zhàn)略引導(dǎo)。4月發(fā)布的《指導(dǎo)意見》中也將推進(jìn)化纖行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型列為重點(diǎn)項(xiàng)目之一，特別指出要推動(dòng)廢舊紡織品高值化利用的關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。針對(duì)廢舊棉、滌紡織品成分復(fù)雜、化學(xué)再生利用技術(shù)難度大、“治廢產(chǎn)廢”程度高的難題，可通過廢棉制漿-Lyocell纖維和廢滌化學(xué)再生DMT-高品質(zhì)纖維級(jí)聚酯制備技術(shù)攻關(guān)，形成廢舊棉、滌紡織品清潔再生與高值利用成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高附加值再生Lyocell纖維和纖維級(jí)再生聚酯產(chǎn)業(yè)化，提高資源利用率、減少環(huán)境污染。該項(xiàng)目已于2021年入選國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展。

生物降解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的研究進(jìn)展

江蘇索力得新材料集團(tuán)有限公司研發(fā)工程師孔令訓(xùn)

生物降解法是通過生物降解酶將PET分解代謝最終轉(zhuǎn)化為CO2、H2O的一種綠色降解方法，有望在降解PET廢棄物中實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。PET的全細(xì)胞生物催化降解是以微生物為生物催化劑的多相催化處理，充分發(fā)揮了微生物所分泌的多種酶，提高了生物催化劑對(duì)處理環(huán)境的穩(wěn)定性。3種提高PET生物降解效率的方法包括：對(duì)PET進(jìn)行共混或表面改性；改造降解酶，如基因重組降解酶、增大降解酶底物結(jié)合口袋；改善降解反應(yīng)條件，如提高降解酶的熱穩(wěn)定性、減少降解酶生成的中間產(chǎn)物等。此外，PET生物降解測(cè)試方法還有活性污泥降解法、土壤填埋降解法、堆肥降解法等。