我國(guó)安全防護(hù)用紡織品行業(yè)近年來(lái)快速發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)用紡織品纖維加工總量中的比重不斷提升。據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2024年，我國(guó)安全防護(hù)用紡織品的纖維加工量達(dá)到64萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)7%，近10年的年均增速達(dá)到7.7%。2024年，該領(lǐng)域骨干企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入同比增長(zhǎng)24.7%。
中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)李陵申近日向《中國(guó)紡織報(bào)》記者表示，目前中國(guó)安全防護(hù)用紡織品產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居全球首位，產(chǎn)品種類覆蓋特殊領(lǐng)域防護(hù)、應(yīng)急消防、石油化工、電力防護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。2025年，我國(guó)主流個(gè)體防護(hù)用紡織品的性能和質(zhì)量將達(dá)國(guó)際同期先進(jìn)水平；預(yù)計(jì)到2030年，高性能、復(fù)合化、智能化防護(hù)材料將實(shí)現(xiàn)重要突破。
基礎(chǔ)研究：撬動(dòng)創(chuàng)新的 “原點(diǎn)力量”
“電弧核心溫度高達(dá)20000℃，我國(guó)每年因電弧導(dǎo)致的傷亡事故約8.4萬(wàn)起。我們研制的輕質(zhì)高效防電弧面料，減重約27%，假人轟燃測(cè)試的燒傷面積均小于15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于50%的標(biāo)準(zhǔn)要求。在轟燃條件下燃燒假人測(cè)試系統(tǒng)中，我們的所有部件都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，解決了真皮層與皮下組織層溫度無(wú)法測(cè)量的難題�！闭劦絺�(gè)體熱防護(hù)織物構(gòu)效設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究，陜西元豐新材料科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“元豐公司”）安防研發(fā)中心副主任徐炎炎向記者介紹，金屬冶煉、火災(zāi)救援等高溫、高熱作業(yè)環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的不斷完善，為安全生產(chǎn)和職業(yè)防護(hù)提出了更全面的要求。
針對(duì)不同場(chǎng)景熱傷害形式及防護(hù)原理，元豐公司進(jìn)行基礎(chǔ)研究，開(kāi)發(fā)了基于織物細(xì)觀結(jié)構(gòu)的熱防護(hù)性能預(yù)測(cè)技術(shù)，確保在設(shè)計(jì)高防護(hù)等級(jí)熱響應(yīng)雙層織物的預(yù)測(cè)誤差從25%降至6.5%；構(gòu)建了多組分纖維復(fù)配紗線性能數(shù)據(jù)庫(kù)，研發(fā)的多組分纖維自適應(yīng)采樣加權(quán)灰色近優(yōu)綜合評(píng)價(jià)技術(shù)，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短50%以上；利用自主研發(fā)的空氣腔大小可控的熱防護(hù)織物設(shè)計(jì)與制備技術(shù)，所生產(chǎn)出的熱響應(yīng)織物熱防護(hù)性能為單層織物的2倍，且織物洗滌后不起泡。
“我們研制的高等級(jí)熔融金屬飛濺防護(hù)面料，克重僅為340克/平方米，穿著輕便靈活，防護(hù)性能達(dá)到D3（鋁）/E3（鐵）熔融金屬潑濺測(cè)試國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，改變了我國(guó)高等級(jí)防飛濺服完全依賴進(jìn)口的局面�！毙煅籽渍f(shuō)。
“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，更是激活行業(yè)科技創(chuàng)新的內(nèi)生動(dòng)力�！崩盍晟瓯硎�，安全防護(hù)用紡織品行業(yè)要專注高端化、高技術(shù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，注重產(chǎn)學(xué)研合作與差異化競(jìng)爭(zhēng)。
“高溫環(huán)境下人員的熱損傷是人體、服裝、環(huán)境因素共同作用與耦合影響的結(jié)果。基于這一防護(hù)原理，我們對(duì)熱生理調(diào)節(jié)、數(shù)字人體、生物力學(xué)、熱-濕傳遞機(jī)理、多物理場(chǎng)模擬與測(cè)試等基礎(chǔ)理論進(jìn)行了深入研究。以我們研制的脂肪酸酯/芳綸芯殼型相變纖維為例，脂肪酸酯封裝率高達(dá)80%，均勻分布于芳綸內(nèi)部，使其熱分解起始溫度從100℃提高到350℃，相比傳統(tǒng)定型相變纖維，其使用穩(wěn)定性與熱分解性更優(yōu)異，更具后期開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力�！闭劦絺�(gè)體防護(hù)與人機(jī)工效的研究，清華大學(xué)安全科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、教授翁文國(guó)表示，在火災(zāi)防護(hù)中，轟燃、中毒窒息、熱應(yīng)激猝死等事故占比高達(dá)60%，因此，學(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了對(duì)“人-裝-環(huán)的生物/物理耦合與質(zhì)能交換規(guī)律”“隔絕空間內(nèi)熱-濕-力場(chǎng)分布模擬與預(yù)測(cè)”等基礎(chǔ)課題研究，取得了熱生理反應(yīng)模擬技術(shù)、高性能材料復(fù)合改性技術(shù)、工效性能表征與測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)等一系列技術(shù)突破，形成了基礎(chǔ)研究-材料創(chuàng)新-技術(shù)突破-檢測(cè)保障的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈。
四個(gè)面向：創(chuàng)新突破的技術(shù)方向
談到功能防護(hù)用纖維與織物創(chuàng)新結(jié)構(gòu)的技術(shù)方向，中國(guó)工程院院士、武漢紡織大學(xué)校長(zhǎng)徐衛(wèi)林指出，面向國(guó)家重大需求，開(kāi)發(fā)高性能纖維與復(fù)合材料；面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，研制高值高質(zhì)功能纖維；面向世界科技前沿，研發(fā)智能纖維與制品；面向人民生命健康，創(chuàng)新生物醫(yī)用纖維與智能紡織，是我國(guó)安防用紡織品的核心發(fā)展方向。
“一件傳統(tǒng)的鉛當(dāng)量為0.35mmpb的防輻射鉛衣套裝重達(dá)30斤，而我們研制的零鉛醫(yī)用核輻射防護(hù)手套和一次性防護(hù)服，厚度僅0.37毫米，重量?jī)H334克/平方米，并且彌補(bǔ)了鉛對(duì)于伽馬射線輻射防護(hù)的盲區(qū)，避免了鉛攝入對(duì)人體的傷害。這種基于釓/鈰/鉍多元稀土氧化核輻射防護(hù)理論研究為基礎(chǔ)，研發(fā)的新一代零鉛醫(yī)用核輻射防護(hù)服，在50KV-150KV范圍內(nèi)同等重量下的X射線防護(hù)性能均優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品，經(jīng)歐盟標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)鉛和重金屬含量為零�！闭劦郊徔椉夹g(shù)在功能防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用，徐衛(wèi)林表示，近年來(lái)，武漢紡織大學(xué)團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域取得了多項(xiàng)代表性成果。例如，在玄武巖紗線與織物的研發(fā)中，解決了以玄武巖為代表的無(wú)機(jī)纖維紡織易脆斷、穿著服用性差的兩大難題，研發(fā)的玄武巖無(wú)損復(fù)構(gòu)紗面料具有優(yōu)異的阻燃性能。又例如，團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了高耐沖擊編織頭盔的柔性制造，研發(fā)出碳纖維/芳綸復(fù)合編織體，具有高強(qiáng)、耐彎折和良好的柔性。碳纖維復(fù)合編織體采用雙軸向增強(qiáng)編織工藝，解決了傳統(tǒng)碳纖維編織體柔性差、彎折性不佳、剪切強(qiáng)度低等問(wèn)題。
“芳綸、聚乳酸、溫敏/光敏等高性能纖維材料的產(chǎn)業(yè)化水平不斷提升；熔噴、靜電紡絲等非織造布加工技術(shù)的日趨完善；防水透氣膜、抗菌/抗病毒處理、氣凝膠等功能涂層與復(fù)合技術(shù)的日新月異；柔性電子集成、能量收集等智能紡織品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷革新，都是近年來(lái)安全防護(hù)用紡織品最關(guān)鍵的創(chuàng)新方向�！闭劦街攸c(diǎn)領(lǐng)域的技術(shù)突破，中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)李桂梅表示，熱防護(hù)織物是紡織產(chǎn)業(yè)向高性能及特殊功能發(fā)展的重要方向，在能源、化工、建材、鋼鐵、交通等行業(yè)的應(yīng)用日益擴(kuò)大。
李桂梅介紹，以清華大學(xué)牽頭的“高集成救援人員個(gè)體防護(hù)裝備”項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目聚焦可穿戴柔性傳感系統(tǒng)及兼具熱防護(hù)與�；纷韪艄δ艿臏缁鸱雷o(hù)服研發(fā)，使個(gè)體防護(hù)裝備由被動(dòng)防護(hù)轉(zhuǎn)為主動(dòng)防護(hù)。再比如，針對(duì)目前我國(guó)核生化個(gè)體防護(hù)裝備大量依賴進(jìn)口，由中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院等單位承擔(dān)的典型有限空間毒害氣體精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與防控關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)項(xiàng)目，通過(guò)攻克毒害氣體精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與防控核心技術(shù)瓶頸，解決了有限空間毒害物質(zhì)看不見(jiàn)、測(cè)不準(zhǔn)、控不住的難題，為構(gòu)建全鏈條、全要素有限空間安全防控體系提供科技支撐。
標(biāo)準(zhǔn)體系：把握未來(lái)的“話語(yǔ)高地”
李桂梅表示，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究工作和國(guó)產(chǎn)化材料應(yīng)用示范替代工程，推行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)俱進(jìn)，破解國(guó)外龍頭企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)制定、認(rèn)證方法、檢測(cè)方法及設(shè)備方面的限制和壟斷，提升話語(yǔ)權(quán)，是我國(guó)安全防護(hù)用紡織品產(chǎn)業(yè)把握未來(lái)的重要任務(wù)。
“我們正在研發(fā)的多孔陶瓷纖維，其比表面積與活性炭相當(dāng)，但耐熱溫度高達(dá)1000℃，是活性炭的2.5倍，是下一代過(guò)濾分離紡織品可循環(huán)使用的吸附材料，可以保護(hù)人們遠(yuǎn)離工業(yè)污染�！睆母呤孢m性熱管理紡織品，到輻射調(diào)控紡織品，再到能源電子紡織品，上海第二工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)、東華大學(xué)教授丁彬向記者介紹了其團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展的下一代紡織品研究方向，“將碳基、硅基、鈦基/鋯基縮聚成線性無(wú)機(jī)分子長(zhǎng)鏈，就能創(chuàng)制出具有柔/彈特性的陶瓷熱防護(hù)紡織品，可以滿足下一代輕質(zhì)高效熱防護(hù)紡織品的隔熱需求。”
“到今年年底，我國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備，包括防護(hù)服裝的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)占比要達(dá)到90%以上。”談到阻燃及熱防護(hù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)用品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（北京）主任陳倬為表示，把阻燃及熱防護(hù)性能關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)試方法融入到個(gè)體防護(hù)裝備的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)體系中，是近兩年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)工作的重點(diǎn)。其中，阻燃性能測(cè)試中陰燃時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、皮膚傷害模型的皮膚熱響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、熔融金屬飛濺小滴分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、熔融金屬潑濺金屬鐵（E）和金屬鋁（D）標(biāo)準(zhǔn)值、電弧熱防護(hù)性能標(biāo)準(zhǔn)值（ATPV）等，都是行業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)。
“我們研發(fā)的8種熱防護(hù)檢測(cè)儀均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白�！毙煅籽赘嬖V記者，近年來(lái)，元豐公司建立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系FZ/T64083-2021《防熔融金屬飛濺織物》；參與編制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8965.3-2022《防護(hù)服裝熔融金屬飛濺防護(hù)服》；開(kāi)發(fā)的熔融金屬飛濺測(cè)試儀，其測(cè)試數(shù)據(jù)與西班牙紡織工業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)試結(jié)果相同，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、一致性表現(xiàn)更好。
“我國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)化工作是由個(gè)體防護(hù)裝備標(biāo)委會(huì)負(fù)責(zé)管理，其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了服裝、鞋帽、手套、面具、頭盔等多類產(chǎn)品。目前，包括基礎(chǔ)通用類、配備管理類、技術(shù)裝備類、檢測(cè)及評(píng)價(jià)類，我國(guó)已經(jīng)建立起完善的個(gè)體防護(hù)裝備標(biāo)準(zhǔn)體系�！闭劦轿磥�(lái)，李桂梅表示，2025年，產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)正式啟動(dòng)“十五五”發(fā)展戰(zhàn)略研究工作。全行業(yè)要在高性能纖維復(fù)合材料技術(shù)、生物基材料、智能紡織品等相關(guān)領(lǐng)域形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，加快實(shí)現(xiàn)由中國(guó)制造走向中國(guó)創(chuàng)造。
