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汇聚学术智慧 推动纺织创新 承载价值使命

发表时间:2011/11/11

 

汇聚学术智慧 推动纺织创新 承载价值使命
—— 2011中国纺织学术年会构筑学术与产业融合的高端平台

文 | 本刊记者 赵永霞 董奎勇 李 波 郑爱明

  10月21日,为期 1 天半的“2011中国纺织学术年会”拉开帷幕,来自国内外纺织学术界及产业界的 520 余名代表齐聚上海松江,共同见证了本次大会的盛况。作为中国纺织业界首个高层次、跨领域的国际性学术大会,本届年会特别邀请了季国标、姚穆、郁铭芳、周国泰、周翔、蒋士成、孙晋良等 7 位中国工程院院士出席。中国纺织工业协会副会长王天凯亲临现场并致辞。

  中国纺织工业协会副会长、中国纺织工程学会理事长孙瑞哲在大会上作了题为“产业发展与学术力量”的主旨发言。他说,进入“十二五”时期,纺织工业正在面临新的身份转型,未来的纺织服装产业,同时将成为战略性新兴产业的重要组成部分,及时尚产业的重要推动力量。在这一转变过程中,纺织科学学术研究体系的建立,已成为产业发展的主要动力之一。未来,学术力量将更多源自产业发展的生存需要;产业发展则成为壮大学术力量的助推器,因此学术发展应秉承产业情怀,依托产业、服务产业、引领产业;学术力量与产业发展应当紧密融合,资源互动,实现“智”与“行”的合二为一。产业新的生命力来源于产业对自身定位的再突破。纺织服装产业与战略性新兴产业的交叉融合,与时尚产业的跨界共生,将使其成为技术密集型、创意密集型、资本密集型的高附加值产业。

  在谈到纺织工业学术发展的总体思路时,孙瑞哲强调了“三大能力的培养”和“三大平台的构建”,即提升学术力量之于产业发展的适应力、应用力和引导力,构建学术力量之于产业发展的人力资源支撑体系、公共技术服务平台和创新技术扩散机制。

  高端、专业、前沿的学术盛宴
  随着纺织科技研究的不断深入,其应用早已突破“防寒保暖、表面装饰”的基本功能,现阶段新型纺织技术及材料在国防军工、航空航天、交通运输、环境保护、医疗卫生等产业中的应用和开发已成为新的研究方向。

  本届年会以“材料科学与现代纺织”为主题,围绕“汇聚学术智慧,推动纺织创新”的宗旨,依托科研院所的科学研究与企业发展过程中的实际案例,就面向现代纺织工业的材料科学进行了广泛、深入、前沿的学术交流。在“纤维材料”、“复合材料及技术纺织品”与“现代纺织加工技术”3 个分论坛中,来自中国、日本、美国、英国、葡萄牙、中国香港、中国台湾等国家和地区的科学家们带来了最新的纺织科技进展,其探讨主题多集中在生物基纺织材料,绿色生态技术,以及纺织材料在医疗卫生、交通运输、能源、过滤、防护等领域的应用研究等热点领域。

  纳米纤维及纳米纤维膜制品在生物医学工程材料、过滤材料以及功能性防护服装材料等领域具有巨大的应用前景。纳米纤维的生产主要依赖静电纺丝法,但目前该法的生产效率仍较低,同时无法制备热塑性纳米纤维,特别是直径在 100 nm左右的超细热塑性纳米纤维。本届年会上,美国加州大学戴维斯分校纺织服装系教授孙刚介绍了一种新型高产出环境友好型热塑性纳米纤维的制造工艺,其纤维直径可控制在 100 nm范围以内;东华大学教授朱美芳通过对一系列新型纳米杂化纤维的介绍,包括抗菌PET杂化纤维、耐光老化PPS杂化纤维、细旦可染PP杂化纤维、生物降解和生物相容性的自增强PHBV杂化纤维的研究,探讨了纳米杂化功能性纤维在安全防护、环境保护、能源及生物医学等领域的应用。

  目前,基于可再生原料的生物基高分子材料及纤维呈快速发展的趋势。其中,聚乳酸(PLA)纤维受到纤维行业的重点关注,但其热阻率并不十分理想。日本京都工业大学教授Kimura Yoshiharu通过研究发现,由PLLA和PDLA组成的立体配合型聚乳酸(sc – PLA)可加工成性能较高的纤维,而由PLLA和PDLA合成的立构规整嵌段型PLA(sb – PLA),根据立构序列比的不同,其性能各异。这些新型的PLA衍生物,即“Neo – PLA”可用于加工高性能纤维及薄膜。

  日本信州大学教授平井利博以“纺织聚合物能够成为有较大变形的电活性人造肌肉吗?”为题,探讨了广泛应用于纺织领域的传统高聚物,如PVA、PVC、PET、NL等将来作为人造肌肉素材的可能性;来自英国博尔顿大学的Mohsen Miraftab博士介绍了一种用于医用敷料的新纤维—— Alchite 纤维,据介绍,该纤维具有与藻朊酸纤维和壳聚糖纤维完全不同的物理力学性能。

  聚偏二氟乙烯(PVDF)及偏二氟乙烯和三氟乙烯的共聚物(PVDF – TrFE)具有良好的力学性能和压电效应,经过机械拉伸和电场极化的PVDF和P(VDF – TrFE)薄膜具有高灵敏度、生物相容性及复杂环境稳定性等优点,这使得它们在传感驱动材料方面有着广泛的应用。然而,随着器件微型化及智能化的发展,传统的制作工艺已不能满足在微型器件、人工智能及健康监测等方面的要求。中国科技大学徐春叶博士介绍了一种利用电纺技术和柔性电极材料制备的基于P(VDF – TrFE)纳米纤维薄膜的新型柔性力学传感器,其研究结果表明,该薄膜不仅具有良好的压电性能,而且有着超越传统压电材料的柔软、透气等特性,这使得传感器件的适应领域得到进一步扩展,如医疗、健康监测等方面。

  尽管对新材料新技术的探索日益加深,纺织材料和结构在防弹领域仍然起着无法取代的重要作用。高性能纺织纤维是提高防弹效果的基础,但新纤维的开发目前处在突破前的瓶颈状态。英国曼彻斯特大学材料学院教授陈晓钢探讨了在现有条件下通过对冲击机理的深入研究如何改进防弹纺织材料的防护性能并减轻其重量。其研究结果表明,单层纺织结构的构建很大程度地影响了其在高速冲击下的能量吸收能力,织物的层叠方式也是影响防弹效果的重要原因。

  麻纤维增强热塑性复合材料具有重量轻、比强度和比刚度高以及可回收利用等多项优越性能,在汽车、建筑及军事航空等领域都有良好的应用前景,但目前面临的最大问题是其亲水性不利于与疏水聚合物的界面粘结,从而影响复合材料的力学性能及使用寿命。东华大学教授邱夷平介绍了一种将醇类预处理与常压等离子体处理相结合的表面改性技术,该技术可有效降低麻纤维的表面亲水性,提高与疏水热塑性树脂的相容性,从而改善麻纤维增强热塑性复合材料的界面粘结性能(据称可提高近 50%),且改性效果持久。

  目前市场上的棉织物整理剂可以达到很高的平整度等级,但一般离不开2D树脂的使用,整理后的纺织品含有一定量的甲醛。低甲醛的整理剂为了达到平整度的要求,需要添加各种纤维保护剂、柔软剂等,整理配方复杂。据香港理工大学教授胡金莲介绍,纤维素形状记忆整理剂可以对纯棉、棉涤混纺、棉锦混纺或其他含有纤维素纤维的针织物、机织物及服装进行整理,可以获得较好的尺寸稳定、折皱回复、起拱回复、褶裥保持、抗起毛起球、颜色保持等性能,且该整理剂不含甲醛。

  东华大学教授阎克路介绍了一种“棉及棉型织物的生物催化和受控氧化协同前处理工艺技术”。据介绍,该技术具有鲜明的节能减排特征,与传统的碱前处理工艺相比,废水中的CODcr可减少 30% 以上,能耗降低 30% 以上,水耗降低 25% 以上,B/C值可由 0.1 提高到 0.4;且处理后的棉及棉型织物的各项指标(白度、毛效、吸水性、棉籽壳去除率、退浆率、强力等)均达到半制品质量指标,棉籽壳完全去除,染色后色光鲜艳、匀染性好。

  现代纺织业需要集成创新
  从原料到成品,纺织品加工技术涉及面广、工序繁杂,因此纺织产业的发展和纺织科学技术的进步需依靠多方力量,依托多学科、多领域的进步、创新和集成,即所有创新都必须系统集成。现代纺织业必须借助现代技术,依赖现代管理,在信息技术、新材料技术、先进制造技术、低碳经济与纺织科技等的相互交叉与渗透中,形成“现代纺织”的特色。

  “产学研用”合作机制尚需优化
  孙瑞哲在会上指出,纺织学术发展以市场需求为导向,依托企业为主体,集成各种智力创新资源,通过高校教育、重点科技实验室建设、学术人才培养等一系列途径,成功构筑起集成创新思路下的“产学研用”一体化模式,逐步发挥出“需求先导 → 技术支撑 → 成果转化 → 企业应用 → 市场再造”的价值作用,已经成为纺织服装产业提高产品附加值、推动科技进步、实现可持续发展不可或缺的一股重要力量。

  据统计,“十一五”期间,我国大中型纺织企业研发经费投入、规模以上企业新产品产值均增加了近 2 倍;纺织行业研发经费的支出和投入强度逐年增加,这意味着我国纺织全行业大中型企业对研发的重视。另据统计,“十一五”期间,我国纺织行业的产学研合作创新不断加强,近 80%获得<

 

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