纖維科技也有高精尖。科技創新始終是引領和推動我國紡織化纖行業轉型升級的不竭動力。

“持續不斷的科技創新，推動著化纖工業科技發展重大成果不斷涌現，為我國紡織化纖工業發展壯大提供了重要支撐。”中國科學院院士朱美芳指出，我國化纖工業已基本完成了三個方面的布局：一是面向航空航天、國防軍工、高端裝備和先進制造業的高性能纖維與復合材料；二是面向量大面廣的纖維材料，賦予它們功能化和智能化，也就是多功能纖維；三是替代石油資源的生物基纖維材料，也就是環境友好與生物纖維材料。正是有了這三個方面的布局，并取得顯著成就，支撐了我國建設紡織強國主要指標基本達成。

在新的競爭格局下，先進纖維技術呈現出哪些發展趨勢？功能性纖維技術要在哪些方面尋求突破？綠色纖維制造技術還要攻克哪些難點？高技術纖維制備技術有哪些突破，還需要突破哪些方面？化纖行業如何繼續推進高端化、綠色化、可持續發展……

以“科技引領創新，致力綠色發展”為主題，中國化纖科技大會（洪澤2023）6月15日-16日在江蘇淮安洪澤區舉行。本次大會由中國化學纖維工業協會、中國紡織工程學會、淮安市人民政府主辦。

建設化纖現代化產業體系，綠色和可持續發展是重中之重。化纖科技在這些方面已經取得了系列成績。

中國紡織工業聯合會副會長端小平表示，我國化纖企業緊跟綠色可持續理念，循環再利用、綠色環保、生物可降解等各品類的可持續纖維，受到了市場認可。

中國化學纖維工業協會副會長呂佳濱介紹，我國生物基纖維材料技術顯著提高，比如，乳酸-丙交酯-聚乳酸全產業鏈技術、生物法戊二胺技術、海藻纖維規模化制備技術實現突破；物理法、化學法、物理化學法循環再利用纖維技術不斷創新。

值得注意的是，綠色與低碳，有著不同的含義。對此，中國工程院院士王玉忠指出，綠色的內涵是，化學纖維（包括其原料）的生產過程、使用過程以及廢棄后的處置過程，應盡可能減少或消除有毒有害物質的產生與排放，對人類健康安全和生態環境不產生負面影響。低碳的內涵則是，化學纖維（包括其原料）的生產過程、使用過程以及廢棄后的處置過程，應盡可能減少或消除二氧化碳等溫室氣體的產生與排放。

王玉忠團隊研發的新技術包括：環保無銻無鈦催化劑合成聚酯新技術，環境友好阻燃成核劑、無鹵阻燃尼龍技術，無鹵阻燃高性能化聚酯技術，廢棄高分子材料回收方法等。

以無銻無鈦催化劑合成聚酯新技術為例，其核心設計理念是，設計合成一系列具有催化聚合活性的可聚合型化合物，同時將其作為聚酯聚合的催化劑和第三反應單體，通過本體聚合獲得高分子量PET共聚酯，從而從源頭消除小分子催化劑的殘留。

“因設計合成的可聚合第三單體是考慮了特定的功能性結構，所以在其引入 PET大分子鏈后，還能夠賦予 PET 豐富的功能性，如阻燃、抗靜電、抗菌、纖維染色性佳等，從而實現聚酯的高值利用。自催化聚合所得的聚酯，還能在適宜的條件下，發生自解聚反應，從而在不需要添加催化劑的情況下，實現聚酯及其制品的高效化學回收。”王玉忠說。

原液著色纖維制備技術，屬于典型的綠色低碳技術。

江南大學紡織科學與工程學院院長付少海介紹，著色是提升紡織品附加價值的重要途徑，原液著色是纖維著色技術發展的重要方向。開發高品質原液著色纖維，有助于紡織纖維節能減排著色技術的發展。以粘膠纖維為例，原液著色比染色可節約水64%、化學品90%、電80%、熱能63%，廢水排放減少64%。

他進一步介紹，原液著色纖維未來的發展趨勢包括：纖維原液著色及功能化一體加工，賦予纖維顏色的同時賦予特殊功能；高耐候原液著色纖維的開發具有較好的發展前景。此外，原液著色溶液紡絲和熔體紡絲技術優化，原液著色纖維紡紗、織造和后整理技術，原液著色纖維下游產品開發及相關技術標準等關鍵技術仍需進行攻關。納米顏料表面與紡絲液、纖維間的界面作用關系，影響納米顏料在纖維中分布狀態和分散程度的關鍵科學問題，納米顏料在纖維中分布與其結構和性能的關系等問題仍需開展研究。

建設化纖現代化產業體系，化纖產業更需要錨定高端化方向，包括不斷突破高性能纖維制備技術、功能性纖維材料制造技術等系列關鍵技術。

“高技術纖維制備技術是纖維行業的核心科技，包括T1100級、M65J級、高強高模高延伸碳纖維，高導熱中間相瀝青基碳纖維制備技術，超高分子量聚乙烯纖維，高效、低成本的紡絲產業化技術，對位芳綸高純度原料制備技術，高粘度聚合體生產及溶劑回收技術，連續玄武巖纖維5000噸以上規模化池窯技術等。”呂佳濱強調，我國高性能纖維新材料技術穩步提升。

碳纖維、芳綸等高性能纖維，是高技術纖維的典型代表。

東華大學教授孫以澤介紹，碳纖維復合材料大尺寸結構件在國防軍工、航空航天、新能源、軌道交通等領域均有重大需求，其纖維增強體編織是成型關鍵技術。三維編織屬于單胞結構，力學性能好，抗層間分離能力強，損傷容限大，而且，同時參與編織的纖維絲束多，生產效率高，自動化程度高，特別適合各種曲面體、異形結構件立體編織，是結構件纖維增強體的優異成型方案。

據介紹，飛機機翼、飛機地板梁、火箭尾噴管內襯、導彈和衛星整流罩、高鐵列車轉向架、汽車輪轂等都是碳纖維復合材料大尺寸結構件的重要應用領域。

然而，孫以澤指出，大尺寸復材結構件纖維增強體三維編織技術是編織技術中最前沿的技術，但一直被西方國家嚴密封鎖，而且存在系列技術瓶頸。為了在這方面實現技術突破，其團隊攻克了大型編織機精密輪系閉環傳動系統建模及負載均衡優化控制技術，攻克了雙機器人協同運動軌跡及關節角動力學優化技術，攻克了大尺寸復雜結構件編織工藝優化技術，以及基于纖維絲束間相互作用的織物拓撲結構仿真模型等。

天津工業大學教授楊光介紹，綠色高效的芳綸納米纖維制備技術，是制備芳綸納米纖維氣凝膠的關鍵，目前其團隊已開發蒸汽爆破技術和機械剝離技術，實現了芳綸納米纖維高效綠色規模化制備，有望形成規模化的低成本制備技術。通過冰模板誘導芳綸納米纖維的三維組裝，其團隊已開發了共價交聯增強技術、有機無機復合增強技術、定向冷凍技術，制備了超輕、高孔隙率，各向異性、隔熱、阻燃的芳綸納米纖維氣凝膠，實現了芳綸納米纖維組裝結構調控；發明了多浴順次成膜技術，實現了非對稱結構氣凝膠膜的連續制備，通過凝膠的固相網絡結構的調控，制得致密皮層-多孔芯層的芳綸氣凝膠纖維。該纖維表現出高強、隔熱的綜合特性，潛在應用前景廣闊。

功能性纖維材料制造技術如何，也是衡量化纖科技水平的重要因素。

呂佳濱介紹，我國功能性纖維材料技術持續升級，突破了大容量柔性化高效制備技術，共聚、共混、復合等技術，超細旦、阻燃、抗靜電、抗紫外、抗菌制備技術等。我國前沿纖維新材料技術快速發展，逐步突破了智能纖維制備技術，納米纖維制備技術，靜電紡絲技術等。

北京服裝學院教授王銳介紹了一種阻燃聚酯纖維新技術，即羧酸類MOFs制備及在PET阻燃中的應用。MOFs是由無機金屬中心與有機配體通過配位鍵結合形成的一類具有周期網絡結構的晶態多孔材料。其作為阻燃劑，具有氣體儲存、吸附作用、抑制煙毒氣體的釋放等優勢，但提高MOFs阻燃劑在聚合物基體中的分散性仍是目前亟待解決的問題。

“我國正成為功能性、差異化產品創新中心，通過產學研合作，各類產品在持續更新迭代。同時，我國高性能纖維產業正在加速成熟，行業‘卡脖子’環節迅速減少。”端小平說。

毫無疑問，綠色低碳、高端化、智能化都是化纖行業邁向高質量發展的必由之路。接下來，化纖行業持續推進科技創新還要把握住哪些關鍵點？

王玉忠指出，行業要研究發展成纖聚合物的綠色催化技術，紡絲、加工、功能化助劑和改性劑綠色化技術，以生物質為原料生產紡織纖維材料符合低碳發展需求，未來需要發展其綠色生產技術、提升產品的性價比；要對已有紡織纖維材料，應發展其廢棄后的循環與升級回收新技術，既可減少化石能源消耗，又可減少廢棄物對環境污染，符合綠色與低碳發展需求，重點開發廢舊棉高效脫色、清潔制漿與紡絲技術，以及廢舊滌綸及其各種混紡產品的綠色高效化學解聚技術；要對于新設計合成的成纖聚合物，除了考慮使用性能外，還應該考慮環保合成、可循環、易回收性和功能高值化，促進我國紡織工業差別化發展，提升產業競爭力。

東華大學研究員王華平表示，在低碳與可持續發展的大背景下，紡織行業制造—消費—廢棄—污染的線性經濟模式面臨挑戰。無論是在中國還是在世界上，廢舊紡織品回收再利用技術都是實現低碳與可持續發展的重要組成。行業應以“零拋棄”、清潔低碳、高效高質高值為目標，進行廢舊紡織品再利用技術與工程的設計，包括深化以廢為主的單纖維紡織品循環再生工程技術、廢舊結合的紡織品資源化分類與利用工程技術、面向多層級專業化應用的產業鏈工程技術。行業要從生物解聚再生技術、微波等過程強化技術、化學轉化融合再生技術等方面，推進廢紡回收新技術產業化開發；從產業鏈升級、技術集成、工廠智能化、多元協同等角度著手強化高水平現代廢紡處理產業體系。

“高性能纖維特種編織物能夠滿足國家重大戰略剛需，也能夠滿足重要民生領域市場需求，是‘藍海市場’。”孫以澤表示，復合材料大尺寸結構件三維編織技術未來將向著大尺寸超厚高密度曲面體三維編織技術、超大截面尺寸三維編織技術等方向發展。

王銳表示，隨著阻燃纖維產量的提升，環保阻燃的壓力更大，亟須開發低碳環保阻燃劑。未來，其所在的課題組將全面推進MOFs阻燃纖維的設計與研發、工程化、規模化。

工業和信息化部消費品工業司紡織處處長于琨表示，化纖行業要強化科技引領，推動產業創新升級。要聚焦國家戰略和長遠需求；提高常規纖維附加值，持續提升差別化、功能性纖維的性能和品質穩定性；擴大高性能纖維在航空航天、海洋工程、環境保護等領域的應用；加大生物基化纖的發展，提升原料保障能力等，提升產業鏈、供應鏈韌性和安全水平。要落實“雙碳”目標，推動產業綠色轉型，要堅持綠色發展，低碳循環的原則；完善化纖行業綠色制造標準體系，推進綠色纖維制品可信平臺建設，培育一批綠色制造典型，進一步增強綠色產品和服務供給能力。

“面對新形勢、新階段、新變化，我國化纖工業要開辟新賽道，原料、聚合、加工、成形過程被賦予科技、環保、智能、時尚新概念，以通用纖維功能化，功能纖維智能化，智能纖維柔性化為發展方向。面對嚴峻復雜的國際環境，化纖工業要開辟發展新領域新賽道，引領全球化纖工業新發展，從根本上說，還是要依靠科技創新。基于此，她提出三點建議：一是著力夯實基礎研究；二是著力加強產學研合作；三是著力發揮行業平臺作用。”朱美芳說。

“加快實現高水平科技自立自強，是推動化纖行業高質量發展的必由之路。”端小平說。