院士为高性能纤维成长把脉
2015-07-09
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来源:中国石油石化工程信息网
煮Ľ> 瞄准欧美高性能产品,深耕新一代碳纤维、无机高性能纤维、有机高性能纤维“试验田”[中国石化新闻网2015-07-08]日前,中国工程院重点咨询项目“我国纺织产业科技创新发展战略研究(2016~2030)”成果发布。两年多来,13位院士、130余位教授的调查研究集结成最终报告,铺开了一张未来15年纺织行业及子行业科技进步工作的路线图。
近日专访了该项目组组长、中国工程院院士、仪征化纤顾问蒋士成,解读该项目内容。
未来15年纺织科技进步路线图全景
记者:可以请您为我们介绍一下项目的总体情况吗?
蒋士成:我国规模以上纺织企业工业总产值已突破6万亿元,纤维加工总量占世界总量的50%以上,是名副其实的世界第一纺织大国。国家对纺织产业创新发展特别重视。
两年多来,我们查阅了很多文献资料,现场考察了浙江、山东、福建、江苏和上海等纺织产业重点区域、重点企业,并对企业高层技术人员做了问卷调查,了解企业发展状况、技术创新情况和制约企业技术创新活动的瓶颈等。
报告一共30万字,涉及纤维新材料技术、先进纺织加工技术、生态染整技术、现代服装产业技术、产业用纺织品技术、高端纺织装备技术、纺织信息化技术、纺织产业经贸及管理技术。这是一张未来15年纺织行业及子行业科技进步工作的路线图。
记者:科技创新是引领纺织产业发展的关键。纺织产业科技创新未来的战略定位、目标和发展趋势是什么样的呢?
蒋士成:的确,这个项目以需求分析为依据,明确了我国纺织产业科技创新发展战略定位,确立了产业发展的战略目标。
按照项目成果来看,我国纺织企业的战略定位是未来5~15年提升我国纺织产业科技水平整体达到国际一流和国际领先,实现“价值导向”型的战略转变。战略目标是争取到2020年,我国纺织产业科技水平总体上达到国际一流,2030年达到国际领先。
实现发展目标各领域肩扛重担
记者:为实现纺织业科技发展目标,各子行业应该如何操作?
蒋士成:发展趋势我们分领域来看。
纤维材料领域,高性能化、品种多元化和功能化、原料可再生绿色化、加工流程生态化、尺度纳米化;发展重点主要是高性能纤维、功能化纤维、生物基纤维、废旧纺织品资源再生循环利用等。
纺织加工领域,则关注纤维集聚构造多元化、织物构造多维化、纺织整体工艺高效、低耗、绿色化。
染整技术领域,要把重点放在染整产品高品质和功能化,染整加工绿色生态,染料与助剂绿色安全。
服装设计技术领域,服装产品要时尚且多功能,服装制造要数字化、智能化,下游应用领域讲究个性化、网络化。
产业用纺织品领域,要在原料上实现高性能、生物基、纳米尺度化,在加工技术和装备上实现多维、多元、复合、智能、高效制造,产品上实现功能与性能持续对接。
装备技术领域,要求纤维材料加工装备大容量、精细化;纺织加工装备高速化、高质化、自动化、连续化;染整装备节水、节能、环保;纺织装备整体光、机电一体化及智能化。
纺织信息化领域,要求纺织设计与制造集成化、模块化、智能化;纺织全流程管理过程可视、即时可控;产品营销要实现物联网、云计算技术的结合。
追赶欧美瞄准三大任务
记者:谈到纤维材料,高性能合成纤维及其复合材料技术是中国石化贯彻创新驱动发展战略实施方案中支撑计划的项目。事实上,现在我们国家在高性能纤维上也取得了一些突破,您认为当下作为企业应当专注于哪些技术的研发?
蒋士成:我国的突破是有的,比如碳纤维T300、T700、间位芳纶、对位芳纶、芳砜纶、超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚和玄武岩等高性能纤维都实现了产业化。
但我们看看发达国家,比如日本碳纤维制造公司重点发展拉伸强度为4000~5000兆帕、价格与T300基本相当的碳纤维品种;美国推出了低成本碳纤维研制计划,开发了微波等离子体装置,组合典型独立和有序的碳化及石墨化过程,简化生产工艺,使每千克产品节省成本2.2美元。
不难看出,我国高性能纤维材料自主创新能力还是相对薄弱,目前对碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维等材料的研发不足,产品应用开发滞后,很难达到产业化规模效应。对位芳纶进口依存度超过95%,碳纤维进口依存度超过80%。
针对这一现状,我们提出了“推进新一代高性能纤维及工程”专项建议,提出了三大任务。一是开发新一代碳纤维,重点聚焦在超高分子量、高黏度、高浓度凝胶法纺丝制备高性能原丝新途径,开发低成本通用碳纤维制备技术。二是开发新一代无机高性能纤维,推进SiBN聚合物分子结构设计、合成与表征,开发BN纤维,解决这一类纤维制备的关键技术。三是开发新一代有机高性能纤维的重点是芳杂环有机高性能纤维制备技术。
