10月26日,第十四届中国纺织学术年会在芜湖召开,通用技术中国纺织科学研究院有限公司、生物源纤维制造技术国家重点实验室和化纤产业技术创新战略联盟共同承办“生物基纤维材料高端高值化应用”分会场。
会议由中纺院党委书记、总经理马咏梅,中纺院副总经理徐纪刚共同主持。来自高校、企业、科研院所相关单位代表100余人参加了本次交流。
近年来,生物基纤维材料显现出强劲的发展势头,关键技术不断突破,产业规模不断增长。在“双碳”目标的指引下,绿色发展成为产业发展的刚性需求。坚持生态优先、发展面向绿色低碳的生物质替代应用,不仅是产业发展的新趋势,也是人们对生产方式更可持续的新期待。本次会议邀请8位行业知名专家学者面向产业发展的重大需求和各自研究方向,共同探讨生物基纤维材料高值化利用的领先技术和发展机遇、生物基材料绿色与创新发展路径,为产业链可持续发展赋能。
天津科技大学学术委员会主任、生物源纤维制造技术国家重点实验室主任程博闻作《纤维素纳微纤维的制备技术及高值化应用》专题报告,报告从生物基微纳米纤维的需求出发,聚焦纤维素这一量大价廉的天然高聚物原料,重点讲述了新型熔喷、静电纺丝、原纤解离、生物合成等纤维素微纳米纤维制备技术的基本原理和关键问题,分析了其在可穿戴传感材料、能源材料、油水分离、个体防护、高端包装等领域的高端应用,同时介绍了团队在生物基微纳米纤维材料领域拥有前沿的研究成果和对行业发展作出的重要贡献。
陕西科技大学原校长、中国化工学会会士、英国皇家化学会会士马建中在《绿色多功能轻纺化学品的研发及高值化应用》的主题报告中,从绿色多功能皮革化学品和绿色多功能纺织化学品两个方面介绍了其团队在高品质绿色多功能轻纺化学品领域的研究进展。相关研究成果促进了皮革工业的绿色转型发展,尤其创制的聚合物链段组成与功能型纳米粒子等微结构双向调控新技术,研发的功能型涂饰剂新产品打破了国外产品垄断。开发的绿色多功能皮革化学品,实现了在鞋材、智能可穿戴器件等领域的拓展应用。
智能纤维作为一种新型材料,不仅具有传统纤维的基本功能,如保暖、透气和吸湿等,还融入了先进的科技元素,赋予其更多智能化的特性。武汉纺织大学副校长王栋以《智能纤维材料:自然与科技的融合》为题,分享了功智能纤维材料的研发思路及成果,展示了纤维创新材料在不同领域发挥的重要作用。他建议,要善于从大自然和生活中寻找灵感,有助于为新型纤维材料创新发展提供更好的思路。
聚酰胺材料综合性能优异,应用广泛,是五大工程塑料之首。随着可持续发展及双碳目标实现的迫切需求,生物基聚酰胺成为新的发展方向,得到了研究人员和产业界的广泛关注。中国科学院化学研究所研究员董侠作《生物基长碳链聚酰胺材料及其应用开发》报告,基于多年来深耕长碳链生物基聚酰胺这一绿色高分子材料领域的丰富经验,呈现了新型聚酰胺材料在新型纤维、功能薄膜、输油管材和轻质发泡材料等领域的成功应用。其报告展现了极高的学术价值和实践意义,为创新生物基纤维材料制备提供了非常宝贵的经验。
木质纤维素是自然界中储量最丰富的可再生原料,广泛来源于木材、竹材、秸秆等,利用木质纤维素可助力实现“双碳”目标的同时,有望解决我国生物质原料利用不充分、生物质基材料进口依存度高等问题。浙江理工大学副校长、党委委员姚菊明在题为《木质纤维素的绿色分离与高值化利用》的报告中以木质纤维固废资源的高值化利用为主要目标,聚焦生物质资源组分高效绿色分离与增值转化的技术原理与作用规律,创新发展生物基材料可控制备与结构性能精准控制的理论体系,实现了生物质资源的高值化利用及其衍生新材料的创制,对于提供高质量生物基原料与材料替代化石材料、助力全球低碳循环经济发展与生态环境保护具有重要的科学意义和社会价值。
聚乳酸作为典型的碳中和、可再生、生物全降解高分子材料,正逐步发展成为国民经济和社会发展所必需的基础性大宗原材料。东华大学材料科学与工程学院相恒学以《生物基纤维熔纺成形及凝聚态结构控制》为题,从全微生物合成的聚羟基脂肪酸酯、最具产业化前景的聚乳酸,以及聚酯与聚乳酸共聚酯三个方面出发,介绍了化学结构设计、异相成核活化能调控、多外场链取向与晶型转变诱导对生物基纤维结构与性能的调控,为实现纤维的可纺、增强增韧和调控降解提供了思路。
聚乳酸在纤维材料方面的应用研究一直是一个热点。南通大学纺织服装学院院长助理潘刚伟在《超亲水/水下超疏油聚乳酸纤维膜的制备与油水分离性能》报告中以超亲水/水下超疏油膜为导向,采用静电纺丝法制备纤维膜,并采用二醋酸纤维素对PLA纳米纤维膜进行改性,通过调控纺丝材料比例和膜表面结构,制备了系列超亲水/水下超疏油纤维膜材料。这种膜材料在污水治理特别是油水分子的场景表现出较为优异的性能,这也为聚乳酸的高端高值化应用探索了新的方向。
我国的生物基纤维材料针对细分应用领域呈高端高值趋势,来自中纺院生物质材料研究所所长程春祖在题为《阻燃生物基纤维及其应用》的报告中,汇总了各种典型生物基纤维材料的阻燃改性方法,分析了不同性能的阻燃纤维在安全防护领域的应用情况,也重点介绍了中纺院在阻燃莱赛尔纤维的研发和产业化过程中,攻克的专用阻燃剂制备、阻燃剂稳定分散、阻燃莱赛尔纤维纺丝成形、溶剂回收等一系列科学和工程技术问题,率先在国际上实现了阻燃莱赛尔纤维的市场供应。
参加论坛的专家学者、与会代表认真聆听,并就报告内容与专家积极互动、热烈讨论。论坛汇聚的高水平报告及创新性成果为生物基纤维新材料技术创新和高质量发展起到积极的引领和示范作用。