為預防和減輕火災的危害，全球很多國家都制定了各種紡織品的阻燃標準和使用法規(guī)。我國紡織行業(yè)相關技術的研發(fā)和應用在這方面也取得了可喜的突破。
據(jù)了解，由青島大學和山東濰坊欣龍生物材料有限公司（以下簡稱“欣龍”）等單位合力攻關的基于10萬噸級生產(chǎn)線無機/有機復合阻燃纖維素纖維技術集成應用項目（以下簡稱“阻燃纖維素纖維項目”），切實幫助企業(yè)實現(xiàn)了工藝技術自主創(chuàng)新，并達到了預期的市場效益，由此摘得了2022年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進步一等獎。
“項目于2008年實現(xiàn)穩(wěn)質(zhì)批量生產(chǎn)，2022年歷史性突破10萬噸級。從2008年至2022年，我們企業(yè)銷售無機/有機復合阻燃纖維素纖維共14.24萬噸，其中70%出口到歐美市場，為企業(yè)帶來直接經(jīng)濟效益達20.17億元，利稅2.74億元，實現(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2026.81萬元。”山東濰坊欣龍生物材料有限公司總經(jīng)理劉紅武對記者說。
除了獲得不菲的經(jīng)濟價值外，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，滿足了國內(nèi)外市場對差異化功能性纖維素纖維需求。青島大學省部共建生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國家重點實驗室主任、青島大學教授夏延致表示：“為減少火災危害，保護人民生命財產(chǎn)安全，盡紡織人的一份力量，這也是推動該項目研發(fā)的強大動力�！�
實現(xiàn)技術自主產(chǎn)權
“阻燃纖維素纖維項目基于聚合物網(wǎng)絡互穿的理論，采用無機硅酸鹽前驅(qū)體，開創(chuàng)了新的溶膠—紡絲—凝膠技術，實現(xiàn)無機高分子阻燃劑與纖維素大分子的高效復合；開發(fā)了阻燃劑大分子交聯(lián)成套裝備，有效地解決了無機大分子阻燃劑的耐堿性問題，攻克了產(chǎn)能放大的諸多技術瓶頸�！毕难又陆榻B道，阻燃纖維素纖維項目投產(chǎn)后最大效益在于使用擁有自主知識產(chǎn)權的阻燃劑，避免了從國外進口，降低了阻燃纖維生產(chǎn)成本，通過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競爭力。
夏延致表示：“當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、復配協(xié)同技術、交聯(lián)技術以及大分子技術等阻燃劑研究新技術的應用不斷出現(xiàn)�！彼e例道：“國外某公司研發(fā)的硅系復合阻燃纖維素纖維，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程中存在聚硅酸脫落等問題，目前市場上已很少見到該產(chǎn)品�！�
“在保證阻燃劑順利均勻添加和實現(xiàn)良好阻燃的同時，又不太影響纖維其他物理機械性能前提下，采用無機阻燃劑是目前阻燃纖維技術發(fā)展的最優(yōu)路徑�！鼻鄭u大學生物多糖纖維成形與生態(tài)紡織國家重點實驗室教授全鳳玉補充道：“我們采用了高分子學科的前沿性技術——溶膠凝膠技術，實現(xiàn)了無機高分子與有機高分子的復合與互穿，產(chǎn)品燃燒時低煙、無毒、不熔融滴落，阻燃效果佳。此技術代表著目前阻燃高分子材料，特別是阻燃纖維領域的最新科技成果和發(fā)展動向�！彼硎�，阻燃纖維素纖維項目立足于我國生物基資源優(yōu)勢，可解決日益突出的人口、資源、環(huán)境問題，符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。項目的研發(fā)成功不僅帶動技術進步，在創(chuàng)造巨大的利潤的同時，還將創(chuàng)造大量的就業(yè)崗位。
嘗到自主創(chuàng)新甜頭
“我們和青島大學共同研發(fā)的阻燃纖維素纖維項目的關鍵創(chuàng)新點，是在10萬噸/年再生纖維素纖維生產(chǎn)裝備上實現(xiàn)了無機/有機復合多功能纖維素纖維系列品種的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，并在此基礎上，合力開發(fā)了抗菌阻燃、全無氯阻燃、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李昌壘說，目前瑞士、奧地利、芬蘭、德國、日本、美國等國家已實現(xiàn)阻燃纖維素纖維工業(yè)化生產(chǎn)，但產(chǎn)能均低于10萬噸級。李昌壘表示：“阻燃纖維素纖維項目是欣龍設立的生物質(zhì)高性能纖維研發(fā)平臺及產(chǎn)業(yè)化項目之一。2022年，生物質(zhì)高性能纖維研發(fā)平臺及產(chǎn)業(yè)化項目成功納入工業(yè)和信息化部與國家開發(fā)銀行制造業(yè)專項貸款支持的工業(yè)通信業(yè)重大項目。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、購買新設備等原因?qū)е沦Y金緊張。當?shù)囟悇詹块T通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，我們企業(yè)完全符合先進制造業(yè)增量留抵退稅的條件，隨即派出稅收專家顧問團隊深入企業(yè)把脈問診，全年累計幫助辦理退稅8641萬元�！眲⒓t武表示，欣龍多年來堅持創(chuàng)新發(fā)展，參與建設的生物基新材料產(chǎn)業(yè)園正在努力打造全市新舊動能轉(zhuǎn)換的先行區(qū)和試驗田，向業(yè)界領先的新材料研發(fā)生產(chǎn)基地大踏步邁進。欣龍園區(qū)計劃投資40億元，將建成國內(nèi)唯一的高性能、功能化纖維孵化器，打造國內(nèi)領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，具有廣闊的應用前景。國內(nèi)企業(yè)目前正在競相開發(fā)阻燃纖維素纖維，并在科技創(chuàng)新方面取得了明顯成果。通過建立自主創(chuàng)新的生產(chǎn)應用體系，可以滿足國內(nèi)市場需求，同時大大降低進口成本。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；唐山三友集團化纖公司用有機無鹵素阻燃劑制備阻燃粘膠纖維；山東銀鷹化纖有限公司開發(fā)了硅氮系阻燃粘膠纖維；賽歐蘭公司開發(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、織物的開發(fā)成為可能。因此，針對不同需求，研究開發(fā)適合不同環(huán)境條件下的多功能型阻燃面料將會成為阻燃纖維素纖維下一步研發(fā)的重點。”夏延致表示。
深化研以致用合作
“產(chǎn)學研深度融合越來越成為加速技術更新迭代、擴大技術推廣應用、促進科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的有效途徑。”工業(yè)和信息化部副部長徐曉蘭在最近舉行的中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新大會上指出，各地應推動創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，促進科技成果高效地轉(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)合作過程中存在責、權、利不清，也導致部分專利商業(yè)化終止。”他認為，需要理念、觀點的根本變化，推動企業(yè)、高校破解科技成果轉(zhuǎn)化堵點�！白枞祭w維素纖維項目在欣龍的成功投產(chǎn)為產(chǎn)學研合作樹立了典范。這將進一步鞏固企業(yè)與高校、科研院所之間的產(chǎn)學研合作關系，促進高校科研成果轉(zhuǎn)化落地，反哺提升企業(yè)的核心競爭力�！毕难又抡f。
劉紅武談道：“欣龍作為中國恒天集團有限公司全資子公司，是中央企業(yè)的一員，勇于承擔國家、行業(yè)賦予的責任與使命。近年來采用溶膠—凝膠法制備有機—無機雜化纖維的研究逐步引起業(yè)界重視。有機—無機復合纖維具有一般有機無機復合材料的性能特點，如優(yōu)良的光學透明性、力學性能和耐熱性能。同時與傳統(tǒng)方法相比，溶膠—凝膠法制備的復合纖維制品均勻度高，尤其是制備多組分纖維時優(yōu)勢更加明顯。阻燃纖維素纖維是再生纖維素纖維，和青島大學的這項合作推動了再生纖維素纖維行業(yè)快速發(fā)展�！眲⒓t武表示，今后欣龍將堅持把企業(yè)自主創(chuàng)新作為主攻方向，主動加大科技投入，引進高端人才，搶占產(chǎn)業(yè)鏈技術制高點。
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，擴大應用領域十分必要。尋求再生纖維素纖維綠色加工的新溶劑，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的升級換代是下一步產(chǎn)學研合作的重點。我們校企將繼續(xù)聯(lián)合攻關溶劑紡工藝技術應用和產(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�！比P玉說。
