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智能纖維及制品將給社會帶來嶄新的面貌
本刊記者-郭春花 許依莉
看纖維如何改變世界
國家先進功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)盟研究方向系列報道之一
編者按：
當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構全球創(chuàng)新版圖，先進功能纖維已成為全球發(fā)展重點。國家先進功能纖維創(chuàng)新中心是于2019年6月25日正式獲國家工業(yè)和信息化部發(fā)文批復組建的全國第13家國家級制造業(yè)創(chuàng)新中心。創(chuàng)新中心自成立起，就制定了引領行業(yè)在纖維新材料、高技術紡織品、智能制造、綠色制造等領域，打造纖維行業(yè)關鍵核心技術的“發(fā)源地”、科技創(chuàng)新資源的“集聚地”、科研成果轉化的“助推器”的目標。
在此，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心攜手《紡織服裝周刊》共同推出“看纖維如何改變世界——國家先進功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)盟研究方向系列報道”，通過介紹創(chuàng)新中心股東單位和聯(lián)盟企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)成果，展現(xiàn)先進功能纖維的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來方向。
當今社會，無論是上天攬月還是入海伏龍，無論是軌道交通還是基礎設施建設，無論是抗疫救災還是智能監(jiān)測，處處都有紡織品的身影。而這些紡織品的背后，離不開先進纖維材料及制品技術的不斷開發(fā)。
高技術紡織品，不僅承載著紡織工業(yè)的發(fā)展，也承載著國防、交通、環(huán)保、健康等高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2021年以來，作為新時期推動以纖維為核心的全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新的關鍵力量，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心（簡稱創(chuàng)新中心）聯(lián)合聯(lián)盟企業(yè)，凝聚更多力量，在加速創(chuàng)新成果應用轉化方面做出了一定的貢獻。
以先進功能纖維構筑安全保障
2020 年，一場突如其來的疫情反映出我國防護用纖維材料及制品的短板和不足，為加快應急保障與公共安全用纖維材料及其制品關鍵核心技術創(chuàng)新，創(chuàng)新中心和盛虹控股集團設立了“盛虹· 應急保障與公共安全用纖維材料及制品科研攻關項目專項基金”，重點聚焦應急保障與公共安全用纖維材料及其制品相關的科研攻關項目的研發(fā)。在創(chuàng)新中心的積極推動下，31個科研項目獲得支持，包括6個口罩類項目，14項防護用先進功能纖維與制品類項目，10項防護用創(chuàng)新性纖維與制品類項目，1 項防護用纖維及制品檢測和評價類項目，并于2021年5月向社會大眾展示了這些最新研發(fā)成果。
這些項目中，匯集了多家企業(yè)與高校的一系列成果，主要涉及疫情防護與隔離急需的口罩、防護衣等高阻隔功能纖維材料，輕質舒適紡織材料與復合材料、納米與生物醫(yī)用纖維材料與制品、智能纖維與智能防護材料與制品、防護用纖維與產(chǎn)品的檢測與評價等，實現(xiàn)了基礎研究、成果轉換和應用的突破，一批新材料、新工藝進行了產(chǎn)業(yè)化應用。
例如，中國工程院院士朱美芳團隊采用瞬時釋壓紡絲技術，突破醫(yī)用防護材料對高熔融指數(shù)聚丙烯的依賴和“卡脖子”關鍵技術，研發(fā)出高阻隔、高透濕、高耐磨安全防護材料，可應用于口罩、防護服等防護紡織品；浙江理工大學團隊采用高效低阻PTFE 納米纖維膜制備、紡粘長絲軟支撐加工等技術，達到高效低阻的平衡，實現(xiàn)可重復口罩產(chǎn)業(yè)化；佳海新材料團隊自主開發(fā)噴頭差異化技術、絕緣化技術，攻克多噴頭間高壓電場互擾難題，實現(xiàn)了高防護高透氣透濕納米纖維膜的產(chǎn)業(yè)化；海斯摩爾團隊利用殼聚糖基生物降解醫(yī)用納米纖維制備及功能化改性技術，實現(xiàn)海洋源生物降解殼聚糖材料的千噸級工業(yè)化生產(chǎn)及多功能防護口罩和防護服的規(guī)模化生產(chǎn)；北京化工大學團隊采用“零溶劑”熔體微分靜電紡絲技術，以聚乳酸為原料制備纖維膜及口罩，實現(xiàn)了全流程綠色制造；江南大學團隊構建基于多元體征信息的無擾“穿”式監(jiān)測服及12 導聯(lián)心電監(jiān)測服、診斷系統(tǒng)，利用心肺耦合技術監(jiān)控重大傳播疫情的人群疾病；大連瑞光團隊研制復合高強防護用非織造布，憑借在疫情防控物資保障方面的突出貢獻受到國務院表彰；紡織工業(yè)標準化研究所建立完善可重復醫(yī)用防護織物性能評價標準；山東寬原對新型生物基活性碳纖維復合材料制品關鍵技術進行研究；天津工業(yè)大學對閃蒸紡超高分子量聚乙烯納微纖維成形、結構及性能進行研究。
2021年，創(chuàng)新中心繼續(xù)發(fā)揮我國先進纖維材料為基礎的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，促進纖維材料相關領域科研院所、重點實驗室和行業(yè)創(chuàng)新中心、生產(chǎn)企業(yè)、檢測機構等成果轉化及應用，從防護用功能及智能纖維與制品類、專業(yè)個體防護用纖維及制品類、安全防護用纖維及制品檢測分析與評價類等三個方向支持20個項目進行研發(fā)和成果轉化。
2021年5月，創(chuàng)新中心還啟動了安全與防護紡織材料技術協(xié)同創(chuàng)新公共服務平臺，該平臺以安全防護用紡織材料及復合材料測試評價服務和關鍵共性測試技術與能力的開發(fā)應用，承擔安全與防護用高性能纖維及其復合材料測試評價技術開發(fā)和對外服務功能，將為行業(yè)發(fā)展起到助推作用。
此外，2021年，創(chuàng)新中心聯(lián)盟企業(yè)泉州海天材料科技憑借自身在功能性紡織品的研發(fā)優(yōu)勢，結合一線醫(yī)護人員的實際需求，全程參與了《抗菌防污醫(yī)護職業(yè)服裝》團體標準的制定工作，更好地促進了抗菌防污醫(yī)護職業(yè)服行業(yè)的發(fā)展。
技術創(chuàng)新任重道遠。雖然在個體防護用紡織品方面取得了一定成績，但是創(chuàng)新中心并不滿足于此，提出未來將聯(lián)合聯(lián)盟企業(yè)補齊個體防護產(chǎn)品種類，提升性能指標，基本滿足各類應急突發(fā)事件的個體防護需求，個人衛(wèi)生護理制品基本滿足人民群眾高品質生活需要，基本實現(xiàn)高端醫(yī)用紡織材料的自主有效供給。
促進智能纖維技術與制品發(fā)展
和傳統(tǒng)紡織品相比，智能紡織品是將新型的電子元件和紡織技術相結合，將人工智能技術引入紡織設計系統(tǒng)的一種新型的功能性纖維，屬于一個全新的領域。目前市場也對智能可穿戴紡織產(chǎn)品提出了一定的需求。國家先進功能纖維創(chuàng)新中心主任王玉萍介紹，創(chuàng)新中心作為新時期推動以纖維為核心的全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新的關鍵力量，從成立起就在智能可穿戴方面展開布局。由東華大學主導成立的紡織行業(yè)智能纖維技術與制品重點實驗室被認定為2019年紡織行業(yè)重點實驗室后，將在創(chuàng)新中心建立聯(lián)合實驗室，聯(lián)合高校、企業(yè)隊伍共同促進智能纖維技術與制品的發(fā)展。
據(jù)介紹，智能纖維技術與制品重點實驗室以極端環(huán)境用高性能纖維、智能纖維與可穿戴技術和纖維全生命周期綠色制造為三個抓手，結合國際前沿與國家需求、技術與應用基礎研究，形成原創(chuàng)的學術思想與成果，引領學科和國際纖維發(fā)展，滿足人民日益增長的美好生活期待。未來，實驗室將按照四點任務前瞻布局。一是突破共性關鍵技術和核心元器件瓶頸、填補核心設備國產(chǎn)化空白，掌握上游自主權，實現(xiàn)智能纖維織物在國民經(jīng)濟領域的廣闊發(fā)展前景。二是產(chǎn)生一批具有國際影響力的原創(chuàng)研究成果，解決我國智能纖維織物可靠技術來源問題，牽引智能纖維織物等產(chǎn)業(yè)落地和發(fā)展問題。三是成為國際先進智能纖維織物領域高端人才集聚地、核心技術策源地及可靠性技術驗證地，為我國智能纖維織物參與國際競爭提供強大助力。四是提升智能纖維織物國家重大科技基礎設施的體系化和支撐能力，實現(xiàn)從跟蹤到引領的跨越，打造世界級智能纖維織物高端創(chuàng)新中心。
同期，創(chuàng)新中心還組織成立了智能纖維與制品實驗室第一屆學術委員會，由國家先進功能纖維創(chuàng)新中心主任王玉萍擔任主任委員，北京服裝學院教授王銳和東華大學教授王宏志擔任副主任委員，由紡織及相關領域共計15名專家與企業(yè)家組成。
創(chuàng)新中心還積極引領聯(lián)盟企業(yè)加大智能紡織品的研發(fā)。2021年2月8日，創(chuàng)新中心聯(lián)合盛虹集團、新材料與產(chǎn)業(yè)技術北京研究院和麥工裝（北京）服裝有限公司，向北京環(huán)衛(wèi)集團昌平有限公司捐贈了智能發(fā)熱保暖馬甲。捐贈的智能發(fā)熱保暖馬甲是由BEY超彈聚酯面料和碳納米管/石墨烯柔性發(fā)熱材料制成，有三擋控溫，1~3 分鐘內可達到 35~55 ℃。馬甲的碳納米管/石墨烯柔性發(fā)熱材料，可調節(jié)控溫，通過向人體發(fā)射遠紅外線，達到優(yōu)異的理療功能。捐贈馬甲儀式不僅僅是送出一份冬日里的溫暖，更讓先進纖維走出實驗室，真正造福于人，讓人們感受到了智能紡織品的力量。
此外，創(chuàng)新中心還與國家體育總局科研所智慧體育創(chuàng)新研究中心對接，就智能可穿戴方面展開合作。
王玉萍認為，智能纖維及制品不單只是一項技術而是一個產(chǎn)業(yè)，未來在健康監(jiān)測、醫(yī)療保健、運動訓練等方面有廣闊的應用領域。為此，創(chuàng)新中心提出，“十四五”期間將重點開發(fā)研究特種纖維在智能紡織品中的應用，通過和電子、新材料、醫(yī)療等相關行業(yè)的合作，攻克智能紡織品設計與加工技術，建立智能紡織品性能檢測評價體系，研發(fā)具有感溫、感光、檢測等功能的智能可穿戴紡織品等家用紡織品，突破重點智能服裝服飾及家用紡織品制備關鍵技術，初步建立相關產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈。相信隨著相關技術的開發(fā)創(chuàng)新，智能纖維及制品將給社會帶來嶄新的面貌。
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