全球百事通！阻燃纖維技術集成應用獲突破

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。我國紡織行業相關技術的研發和應用在這方面也取得了可喜的突破。

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據了解，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”），切實幫助企業實現了工藝技術自主創新，并達到了預期的市場效益，由此摘得了2022年度中國紡織工業聯合會科技進步一等獎。

“項目于2008年實現穩質批量生產，2022年歷史性突破10萬噸級。從2008年至2022年，我們企業銷售無機/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，為企業帶來直接經濟效益達20.17億元，利稅2.74億元，實現出口創匯1.47億美元。僅今年一季度，企業生產的這一新型纖維為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理劉紅武對記者說。

除了獲得不菲的經濟價值外，阻燃纖維素纖維生產能耗不僅大幅降低，而且纖維制品均勻度高，滿足了國內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，保護人民生命財產安全，盡紡織人的一份力量，這也是推動該項目研發的強大動力。”

實現技術自主產權

“阻燃纖維素纖維項目基于聚合物網絡互穿的理論，采用無機硅酸鹽前驅體，開創了新的溶膠—紡絲—凝膠技術，實現無機高分子阻燃劑與纖維素大分子的高效復合；開發了阻燃劑大分子交聯成套裝備，有效地解決了無機大分子阻燃劑的耐堿性問題，攻克了產能放大的諸多技術瓶頸。”夏延致介紹道，阻燃纖維素纖維項目投產后最大效益在于使用擁有自主知識產權的阻燃劑，避免了從國外進口，降低了阻燃纖維生產成本，通過有效利用可再生的纖維素資源，使產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保等方向發展，微膠囊化技術、復配協同技術、交聯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。”他舉例道：“國外某公司研發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品。”

“在保證阻燃劑順利均勻添加和實現良好阻燃的同時，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展的最優路徑。”青島大學生物多糖纖維成形與生態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，實現了無機高分子與有機高分子的復合與互穿，產品燃燒時低煙、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展動向。”她表示，阻燃纖維素纖維項目立足于我國生物基資源優勢，可解決日益突出的人口、資源、環境問題，符合國家可持續發展戰略。項目的研發成功不僅帶動技術進步，在創造巨大的利潤的同時，還將創造大量的就業崗位。

嘗到自主創新甜頭

“我們和青島大學共同研發的阻燃纖維素纖維項目的關鍵創新點，是在10萬噸/年再生纖維素纖維生產裝備上實現了無機/有機復合多功能纖維素纖維系列品種的產業化生產，并在此基礎上，合力開發了抗菌阻燃、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、美國等國家已實現阻燃纖維素纖維工業化生產，但產能均低于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高性能纖維研發平臺及產業化項目之一。2022年，生物質高性能纖維研發平臺及產業化項目成功納入工業和信息化部與國家開發銀行制造業專項貸款支持的工業通信業重大項目。這讓企業嘗到自主創新的甜頭。”

劉紅武談道：“前年因重建廠房、購買新設備等原因導致資金緊張。當地稅務部門通過數據分析發現，我們企業完全符合先進制造業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把脈問診，全年累計幫助辦理退稅8641萬元。”劉紅武表示，欣龍多年來堅持創新發展，參與建設的生物基新材料產業園正在努力打造全市新舊動能轉換的先行區和試驗田，向業界領先的新材料研發生產基地大踏步邁進。欣龍園區計劃投資40億元，將建成國內唯一的高性能、功能化纖維孵化器，打造國內領先的生物基新材料研發生產基地。

夏延致介紹道：“阻燃纖維素纖維阻燃性和降解性優良，具有廣闊的應用前景。國內企業目前正在競相開發阻燃纖維素纖維，并在科技創新方面取得了明顯成果。通過建立自主創新的生產應用體系，可以滿足國內市場需求，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了硅氮系阻燃粘膠纖維；賽歐蘭公司開發了硅氮系阻燃粘膠纖維。海外企業蘭精公司采用莫代爾工藝生產的阻燃纖維素纖維，阻燃性能及物理機械性能得到大幅提升，為行業阻燃纖維素纖維品質升級提供了良好示范。”

“隨著各種功能性纖維不斷涌現，使得集多種功能于一體的多功能型纖維、織物的開發成為可能。因此，針對不同需求，研究開發適合不同環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的重點。”夏延致表示。

深化研以致用合作

“產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、促進科技成果轉移轉化的有效途徑。”工業和信息化部副部長徐曉蘭在最近舉行的中國產學研合作創新大會上指出，各地應推動創新鏈與產業鏈的深度融合，促進科技成果高效地轉移轉化。

夏延致表示：“科技成果轉化一直都是高校、企業共同面對的難題。目前高校科研人員只追求專利數量，只考慮科研前期部分，而專利的質量、轉化落地的程度并不受重視。另外，與企業合作過程中存在責、權、利不清，也導致部分專利商業化終止。”他認為，需要理念、觀點的根本變化，推動企業、高校破解科技成果轉化堵點。“阻燃纖維素纖維項目在欣龍的成功投產為產學研合作樹立了典范。這將進一步鞏固企業與高校、科研院所之間的產學研合作關系，促進高校科研成果轉化落地，反哺提升企業的核心競爭力。”夏延致說。

劉紅武談道：“欣龍作為中國恒天集團有限公司全資子公司，是中央企業的一員，勇于承擔國家、行業賦予的責任與使命。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，如優良的光學透明性、力學性能和耐熱性能。同時與傳統方法相比，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快速發展。”劉紅武表示，今后欣龍將堅持把企業自主創新作為主攻方向，主動加大科技投入，引進高端人才，搶占產業鏈技術制高點。

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，一直備受業界青睞。“在目前‘雙碳’戰略背景下，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，實現生產工藝和產品的升級換代是下一步產學研合作的重點。我們校企將繼續聯合攻關溶劑紡工藝技術應用和產業化規模推廣，生產出更加綠色、高品質的阻燃再生纖維素纖維。”全鳳玉說。

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