為預(yù)防和減輕火災(zāi)的危害，全球很多國(guó)家都制定了各種紡織品的阻燃標(biāo)準(zhǔn)和使用法規(guī)。我國(guó)紡織行業(yè)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用在這方面也取得了可喜的突破。
據(jù)了解，由青島大學(xué)和山東濰坊欣龍生物材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱“欣龍”）等單位合力攻關(guān)的基于10萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合阻燃纖維素纖維技術(shù)集成應(yīng)用項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“阻燃纖維素纖維項(xiàng)目”），切實(shí)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了工藝技術(shù)自主創(chuàng)新，并達(dá)到了預(yù)期的市場(chǎng)效益，由此摘得了2022年度中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“項(xiàng)目于2008年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)質(zhì)批量生產(chǎn)，2022年歷史性突破10萬(wàn)噸級(jí)。從2008年至2022年，我們企業(yè)銷售無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合阻燃纖維素纖維共14.24萬(wàn)噸，其中70%出口到歐美市場(chǎng)，為企業(yè)帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)20.17億元，利稅2.74億元，實(shí)現(xiàn)出口創(chuàng)匯1.47億美元。僅今年一季度，企業(yè)生產(chǎn)的這一新型纖維為2772.58噸，銷售收入達(dá)2026.81萬(wàn)元。”山東濰坊欣龍生物材料有限公司總經(jīng)理劉紅武對(duì)記者說(shuō)。
除了獲得不菲的經(jīng)濟(jì)價(jià)值外，阻燃纖維素纖維生產(chǎn)能耗不僅大幅降低，而且纖維制品均勻度高，滿足了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)差異化功能性纖維素纖維需求。青島大學(xué)省部共建生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、青島大學(xué)教授夏延致表示：“為減少火災(zāi)危害，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，盡紡織人的一份力量，這也是推動(dòng)該項(xiàng)目研發(fā)的強(qiáng)大動(dòng)力。”
實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主產(chǎn)權(quán)
“阻燃纖維素纖維項(xiàng)目基于聚合物網(wǎng)絡(luò)互穿的理論，采用無(wú)機(jī)硅酸鹽前驅(qū)體，開(kāi)創(chuàng)了新的溶膠—紡絲—凝膠技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)高分子阻燃劑與纖維素大分子的高效復(fù)合；開(kāi)發(fā)了阻燃劑大分子交聯(lián)成套裝備，有效地解決了無(wú)機(jī)大分子阻燃劑的耐堿性問(wèn)題，攻克了產(chǎn)能放大的諸多技術(shù)瓶頸。”夏延致介紹道，阻燃纖維素纖維項(xiàng)目投產(chǎn)后最大效益在于使用擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的阻燃劑，避免了從國(guó)外進(jìn)口，降低了阻燃纖維生產(chǎn)成本，通過(guò)有效利用可再生的纖維素資源，使產(chǎn)品具有了更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
夏延致表示：“當(dāng)前纖維素纖維阻燃化正逐步向綠色環(huán)保等方向發(fā)展，微膠囊化技術(shù)、復(fù)配協(xié)同技術(shù)、交聯(lián)技術(shù)以及大分子技術(shù)等阻燃劑研究新技術(shù)的應(yīng)用不斷出現(xiàn)。”他舉例道：“國(guó)外某公司研發(fā)的硅系復(fù)合阻燃纖維素纖維，是在粘膠原液中加入一定量的硅酸鹽。雖然該阻燃纖維素纖維具有較高的耐高溫性能，但是在纖維紡絲成形過(guò)程中存在聚硅酸脫落等問(wèn)題，目前市場(chǎng)上已很少見(jiàn)到該產(chǎn)品。”
“在保證阻燃劑順利均勻添加和實(shí)現(xiàn)良好阻燃的同時(shí)，又不太影響纖維其他物理機(jī)械性能前提下，采用無(wú)機(jī)阻燃劑是目前阻燃纖維技術(shù)發(fā)展的最優(yōu)路徑。”青島大學(xué)生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授全鳳玉補(bǔ)充道：“我們采用了高分子學(xué)科的前沿性技術(shù)——溶膠凝膠技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)高分子與有機(jī)高分子的復(fù)合與互穿，產(chǎn)品燃燒時(shí)低煙、無(wú)毒、不熔融滴落，阻燃效果佳。此技術(shù)代表著目前阻燃高分子材料，特別是阻燃纖維領(lǐng)域的最新科技成果和發(fā)展動(dòng)向。”她表示，阻燃纖維素纖維項(xiàng)目立足于我國(guó)生物基資源優(yōu)勢(shì)，可解決日益突出的人口、資源、環(huán)境問(wèn)題，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。項(xiàng)目的研發(fā)成功不僅帶動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，在創(chuàng)造巨大的利潤(rùn)的同時(shí)，還將創(chuàng)造大量的就業(yè)崗位。
嘗到自主創(chuàng)新甜頭
“我們和青島大學(xué)共同研發(fā)的阻燃纖維素纖維項(xiàng)目的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)，是在10萬(wàn)噸/年再生纖維素纖維生產(chǎn)裝備上實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合多功能纖維素纖維系列品種的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并在此基礎(chǔ)上，合力開(kāi)發(fā)了抗菌阻燃、全無(wú)氯阻燃、原液著色阻燃等系列新品。”濰坊欣龍生物材料有限公司研究所所長(zhǎng)李昌壘說(shuō)，目前瑞士、奧地利、芬蘭、德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)家已實(shí)現(xiàn)阻燃纖維素纖維工業(yè)化生產(chǎn)，但產(chǎn)能均低于10萬(wàn)噸級(jí)。李昌壘表示：“阻燃纖維素纖維項(xiàng)目是欣龍?jiān)O(shè)立的生物質(zhì)高性能纖維研發(fā)平臺(tái)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目之一。2022年，生物質(zhì)高性能纖維研發(fā)平臺(tái)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目成功納入工業(yè)和信息化部與國(guó)家開(kāi)發(fā)銀行制造業(yè)專項(xiàng)貸款支持的工業(yè)通信業(yè)重大項(xiàng)目。這讓企業(yè)嘗到自主創(chuàng)新的甜頭。”
劉紅武談道：“前年因重建廠房、購(gòu)買新設(shè)備等原因?qū)е沦Y金緊張。當(dāng)?shù)囟悇?wù)部門(mén)通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，我們企業(yè)完全符合先進(jìn)制造業(yè)增量留抵退稅的條件，隨即派出稅收專家顧問(wèn)團(tuán)隊(duì)深入企業(yè)把脈問(wèn)診，全年累計(jì)幫助辦理退稅8641萬(wàn)元。”劉紅武表示，欣龍多年來(lái)堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，參與建設(shè)的生物基新材料產(chǎn)業(yè)園正在努力打造全市新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的先行區(qū)和試驗(yàn)田，向業(yè)界領(lǐng)先的新材料研發(fā)生產(chǎn)基地大踏步邁進(jìn)。欣龍園區(qū)計(jì)劃投資40億元，將建成國(guó)內(nèi)唯一的高性能、功能化纖維孵化器，打造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的生物基新材料研發(fā)生產(chǎn)基地。
夏延致介紹道：“阻燃纖維素纖維阻燃性和降解性優(yōu)良，具有廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)企業(yè)目前正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)阻燃纖維素纖維，并在科技創(chuàng)新方面取得了明顯成果。通過(guò)建立自主創(chuàng)新的生產(chǎn)應(yīng)用體系，可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，同時(shí)大大降低進(jìn)口成本。例如，吉林化纖公司自主研發(fā)了磷系阻燃劑制備了阻燃粘膠纖維；唐山三友集團(tuán)化纖公司用有機(jī)無(wú)鹵素阻燃劑制備阻燃粘膠纖維；山東銀鷹化纖有限公司開(kāi)發(fā)了硅氮系阻燃粘膠纖維；賽歐蘭公司開(kāi)發(fā)了硅氮系阻燃粘膠纖維。海外企業(yè)蘭精公司采用莫代爾工藝生產(chǎn)的阻燃纖維素纖維，阻燃性能及物理機(jī)械性能得到大幅提升，為行業(yè)阻燃纖維素纖維品質(zhì)升級(jí)提供了良好示范。”
“隨著各種功能性纖維不斷涌現(xiàn)，使得集多種功能于一體的多功能型纖維、織物的開(kāi)發(fā)成為可能。因此，針對(duì)不同需求，研究開(kāi)發(fā)適合不同環(huán)境條件下的多功能型阻燃面料將會(huì)成為阻燃纖維素纖維下一步研發(fā)的重點(diǎn)。”夏延致表示。
深化研以致用合作
“產(chǎn)學(xué)研深度融合越來(lái)越成為加速技術(shù)更新迭代、擴(kuò)大技術(shù)推廣應(yīng)用、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的有效途徑。”工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)徐曉蘭在最近舉行的中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新大會(huì)上指出，各地應(yīng)推動(dòng)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，促進(jìn)科技成果高效地轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
夏延致表示：“科技成果轉(zhuǎn)化一直都是高校、企業(yè)共同面對(duì)的難題。目前高校科研人員只追求專利數(shù)量，只考慮科研前期部分，而專利的質(zhì)量、轉(zhuǎn)化落地的程度并不受重視。另外，與企業(yè)合作過(guò)程中存在責(zé)、權(quán)、利不清，也導(dǎo)致部分專利商業(yè)化終止。”他認(rèn)為，需要理念、觀點(diǎn)的根本變化，推動(dòng)企業(yè)、高校破解科技成果轉(zhuǎn)化堵點(diǎn)。“阻燃纖維素纖維項(xiàng)目在欣龍的成功投產(chǎn)為產(chǎn)學(xué)研合作樹(shù)立了典范。這將進(jìn)一步鞏固企業(yè)與高校、科研院所之間的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，促進(jìn)高校科研成果轉(zhuǎn)化落地，反哺提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”夏延致說(shuō)。
劉紅武談道：“欣龍作為中國(guó)恒天集團(tuán)有限公司全資子公司，是中央企業(yè)的一員，勇于承擔(dān)國(guó)家、行業(yè)賦予的責(zé)任與使命。近年來(lái)采用溶膠—凝膠法制備有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化纖維的研究逐步引起業(yè)界重視。有機(jī)—無(wú)機(jī)復(fù)合纖維具有一般有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料的性能特點(diǎn)，如優(yōu)良的光學(xué)透明性、力學(xué)性能和耐熱性能。同時(shí)與傳統(tǒng)方法相比，溶膠—凝膠法制備的復(fù)合纖維制品均勻度高，尤其是制備多組分纖維時(shí)優(yōu)勢(shì)更加明顯。阻燃纖維素纖維是再生纖維素纖維，和青島大學(xué)的這項(xiàng)合作推動(dòng)了再生纖維素纖維行業(yè)快速發(fā)展。”劉紅武表示，今后欣龍將堅(jiān)持把企業(yè)自主創(chuàng)新作為主攻方向，主動(dòng)加大科技投入，引進(jìn)高端人才，搶占產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)制高點(diǎn)。
全鳳玉介紹道，再生纖維素纖維吸濕、透氣性好，易染色，抗靜電。再加上原材料可以再生，容易降解，一直備受業(yè)界青睞。“在目前‘雙碳’戰(zhàn)略背景下，提升再生纖維素纖維功能，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域十分必要。尋求再生纖維素纖維綠色加工的新溶劑，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的升級(jí)換代是下一步產(chǎn)學(xué)研合作的重點(diǎn)。我們校企將繼續(xù)聯(lián)合攻關(guān)溶劑紡工藝技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模推廣，生產(chǎn)出更加綠色、高品質(zhì)的阻燃再生纖維素纖維。”全鳳玉說(shuō)。
