纤维科技也有高精尖。科技创新始终是引领和推动我国纺织化纤行业转型升级的不竭动力。

“持续不断的科技创新，推动着化纤工业科技发展重大成果不断涌现，为我国纺织化纤工业发展壮大提供了重要支撑。”中国科学院院士朱美芳指出，我国化纤工业已基本完成了三个方面的布局：一是面向航空航天、国防军工、高端装备和先进制造业的高性能纤维与复合材料；二是面向量大面广的纤维材料，赋予它们功能化和智能化，也就是多功能纤维；三是替代石油资源的生物基纤维材料，也就是环境友好与生物纤维材料。正是有了这三个方面的布局，并取得显著成就，支撑了我国建设纺织强国主要指标基本达成。

在新的竞争格局下，先进纤维技术呈现出哪些发展趋势？功能性纤维技术要在哪些方面寻求突破？绿色纤维制造技术还要攻克哪些难点？高技术纤维制备技术有哪些突破，还需要突破哪些方面？化纤行业如何继续推进高端化、绿色化、可持续发展……

以“科技引领创新，致力绿色发展”为主题，中国化纤科技大会（洪泽2023）6月15日-16日在江苏淮安洪泽区举行。本次大会由中国化学纤维工业协会、中国纺织工程学会、淮安市人民政府主办。

建设化纤现代化产业体系，绿色和可持续发展是重中之重。化纤科技在这些方面已经取得了系列成绩。

中国纺织工业联合会副会长端小平表示，我国化纤企业紧跟绿色可持续理念，循环再利用、绿色环保、生物可降解等各品类的可持续纤维，受到了市场认可。

中国化学纤维工业协会副会长吕佳滨介绍，我国生物基纤维材料技术显著提高，比如，乳酸-丙交酯-聚乳酸全产业链技术、生物法戊二胺技术、海藻纤维规模化制备技术实现突破；物理法、化学法、物理化学法循环再利用纤维技术不断创新。

值得注意的是，绿色与低碳，有着不同的含义。对此，中国工程院院士王玉忠指出，绿色的内涵是，化学纤维（包括其原料）的生产过程、使用过程以及废弃后的处置过程，应尽可能减少或消除有毒有害物质的产生与排放，对人类健康安全和生态环境不产生负面影响。低碳的内涵则是，化学纤维（包括其原料）的生产过程、使用过程以及废弃后的处置过程，应尽可能减少或消除二氧化碳等温室气体的产生与排放。

王玉忠团队研发的新技术包括：环保无锑无钛催化剂合成聚酯新技术，环境友好阻燃成核剂、无卤阻燃尼龙技术，无卤阻燃高性能化聚酯技术，废弃高分子材料回收方法等。

以无锑无钛催化剂合成聚酯新技术为例，其核心设计理念是，设计合成一系列具有催化聚合活性的可聚合型化合物，同时将其作为聚酯聚合的催化剂和第三反应单体，通过本体聚合获得高分子量PET共聚酯，从而从源头消除小分子催化剂的残留。

“因设计合成的可聚合第三单体是考虑了特定的功能性结构，所以在其引入 PET大分子链后，还能够赋予 PET 丰富的功能性，如阻燃、抗静电、抗菌、纤维染色性佳等，从而实现聚酯的高值利用。自催化聚合所得的聚酯，还能在适宜的条件下，发生自解聚反应，从而在不需要添加催化剂的情况下，实现聚酯及其制品的高效化学回收。”王玉忠说。

原液着色纤维制备技术，属于典型的绿色低碳技术。

江南大学纺织科学与工程学院院长付少海介绍，着色是提升纺织品附加价值的重要途径，原液着色是纤维着色技术发展的重要方向。开发高品质原液着色纤维，有助于纺织纤维节能减排着色技术的发展。以粘胶纤维为例，原液着色比染色可节约水64%、化学品90%、电80%、热能63%，废水排放减少64%。

他进一步介绍，原液着色纤维未来的发展趋势包括：纤维原液着色及功能化一体加工，赋予纤维颜色的同时赋予特殊功能；高耐候原液着色纤维的开发具有较好的发展前景。此外，原液着色溶液纺丝和熔体纺丝技术优化，原液着色纤维纺纱、织造和后整理技术，原液着色纤维下游产品开发及相关技术标准等关键技术仍需进行攻关。纳米颜料表面与纺丝液、纤维间的界面作用关系，影响纳米颜料在纤维中分布状态和分散程度的关键科学问题，纳米颜料在纤维中分布与其结构和性能的关系等问题仍需开展研究。

建设化纤现代化产业体系，化纤产业更需要锚定高端化方向，包括不断突破高性能纤维制备技术、功能性纤维材料制造技术等系列关键技术。

“高技术纤维制备技术是纤维行业的核心科技，包括T1100级、M65J级、高强高模高延伸碳纤维，高导热中间相沥青基碳纤维制备技术，超高分子量聚乙烯纤维，高效、低成本的纺丝产业化技术，对位芳纶高纯度原料制备技术，高粘度聚合体生产及溶剂回收技术，连续玄武岩纤维5000吨以上规模化池窑技术等。”吕佳滨强调，我国高性能纤维新材料技术稳步提升。

碳纤维、芳纶等高性能纤维，是高技术纤维的典型代表。

东华大学教授孙以泽介绍，碳纤维复合材料大尺寸结构件在国防军工、航空航天、新能源、轨道交通等领域均有重大需求，其纤维增强体编织是成型关键技术。三维编织属于单胞结构，力学性能好，抗层间分离能力强，损伤容限大，而且，同时参与编织的纤维丝束多，生产效率高，自动化程度高，特别适合各种曲面体、异形结构件立体编织，是结构件纤维增强体的优异成型方案。

据介绍，飞机机翼、飞机地板梁、火箭尾喷管内衬、导弹和卫星整流罩、高铁列车转向架、汽车轮毂等都是碳纤维复合材料大尺寸结构件的重要应用领域。

然而，孙以泽指出，大尺寸复材结构件纤维增强体三维编织技术是编织技术中最前沿的技术，但一直被西方国家严密封锁，而且存在系列技术瓶颈。为了在这方面实现技术突破，其团队攻克了大型编织机精密轮系闭环传动系统建模及负载均衡优化控制技术，攻克了双机器人协同运动轨迹及关节角动力学优化技术，攻克了大尺寸复杂结构件编织工艺优化技术，以及基于纤维丝束间相互作用的织物拓扑结构仿真模型等。

天津工业大学教授杨光介绍，绿色高效的芳纶纳米纤维制备技术，是制备芳纶纳米纤维气凝胶的关键，目前其团队已开发蒸汽爆破技术和机械剥离技术，实现了芳纶纳米纤维高效绿色规模化制备，有望形成规模化的低成本制备技术。通过冰模板诱导芳纶纳米纤维的三维组装，其团队已开发了共价交联增强技术、有机无机复合增强技术、定向冷冻技术，制备了超轻、高孔隙率，各向异性、隔热、阻燃的芳纶纳米纤维气凝胶，实现了芳纶纳米纤维组装结构调控；发明了多浴顺次成膜技术，实现了非对称结构气凝胶膜的连续制备，通过凝胶的固相网络结构的调控，制得致密皮层-多孔芯层的芳纶气凝胶纤维。该纤维表现出高强、隔热的综合特性，潜在应用前景广阔。

功能性纤维材料制造技术如何，也是衡量化纤科技水平的重要因素。

吕佳滨介绍，我国功能性纤维材料技术持续升级，突破了大容量柔性化高效制备技术，共聚、共混、复合等技术，超细旦、阻燃、抗静电、抗紫外、抗菌制备技术等。我国前沿纤维新材料技术快速发展，逐步突破了智能纤维制备技术，纳米纤维制备技术，静电纺丝技术等。

北京服装学院教授王锐介绍了一种阻燃聚酯纤维新技术，即羧酸类MOFs制备及在PET阻燃中的应用。MOFs是由无机金属中心与有机配体通过配位键结合形成的一类具有周期网络结构的晶态多孔材料。其作为阻燃剂，具有气体储存、吸附作用、抑制烟毒气体的释放等优势，但提高MOFs阻燃剂在聚合物基体中的分散性仍是目前亟待解决的问题。

“我国正成为功能性、差异化产品创新中心，通过产学研合作，各类产品在持续更新迭代。同时，我国高性能纤维产业正在加速成熟，行业‘卡脖子’环节迅速减少。”端小平说。

毫无疑问，绿色低碳、高端化、智能化都是化纤行业迈向高质量发展的必由之路。接下来，化纤行业持续推进科技创新还要把握住哪些关键点？

王玉忠指出，行业要研究发展成纤聚合物的绿色催化技术，纺丝、加工、功能化助剂和改性剂绿色化技术，以生物质为原料生产纺织纤维材料符合低碳发展需求，未来需要发展其绿色生产技术、提升产品的性价比；要对已有纺织纤维材料，应发展其废弃后的循环与升级回收新技术，既可减少化石能源消耗，又可减少废弃物对环境污染，符合绿色与低碳发展需求，重点开发废旧棉高效脱色、清洁制浆与纺丝技术，以及废旧涤纶及其各种混纺产品的绿色高效化学解聚技术；要对于新设计合成的成纤聚合物，除了考虑使用性能外，还应该考虑环保合成、可循环、易回收性和功能高值化，促进我国纺织工业差别化发展，提升产业竞争力。

东华大学研究员王华平表示，在低碳与可持续发展的大背景下，纺织行业制造—消费—废弃—污染的线性经济模式面临挑战。无论是在中国还是在世界上，废旧纺织品回收再利用技术都是实现低碳与可持续发展的重要组成。行业应以“零抛弃”、清洁低碳、高效高质高值为目标，进行废旧纺织品再利用技术与工程的设计，包括深化以废为主的单纤维纺织品循环再生工程技术、废旧结合的纺织品资源化分类与利用工程技术、面向多层级专业化应用的产业链工程技术。行业要从生物解聚再生技术、微波等过程强化技术、化学转化融合再生技术等方面，推进废纺回收新技术产业化开发；从产业链升级、技术集成、工厂智能化、多元协同等角度着手强化高水平现代废纺处理产业体系。

“高性能纤维特种编织物能够满足国家重大战略刚需，也能够满足重要民生领域市场需求，是‘蓝海市场’。”孙以泽表示，复合材料大尺寸结构件三维编织技术未来将向着大尺寸超厚高密度曲面体三维编织技术、超大截面尺寸三维编织技术等方向发展。

王锐表示，随着阻燃纤维产量的提升，环保阻燃的压力更大，亟须开发低碳环保阻燃剂。未来，其所在的课题组将全面推进MOFs阻燃纤维的设计与研发、工程化、规模化。

工业和信息化部消费品工业司纺织处处长于琨表示，化纤行业要强化科技引领，推动产业创新升级。要聚焦国家战略和长远需求；提高常规纤维附加值，持续提升差别化、功能性纤维的性能和品质稳定性；扩大高性能纤维在航空航天、海洋工程、环境保护等领域的应用；加大生物基化纤的发展，提升原料保障能力等，提升产业链、供应链韧性和安全水平。要落实“双碳”目标，推动产业绿色转型，要坚持绿色发展，低碳循环的原则；完善化纤行业绿色制造标准体系，推进绿色纤维制品可信平台建设，培育一批绿色制造典型，进一步增强绿色产品和服务供给能力。

“面对新形势、新阶段、新变化，我国化纤工业要开辟新赛道，原料、聚合、加工、成形过程被赋予科技、环保、智能、时尚新概念，以通用纤维功能化，功能纤维智能化，智能纤维柔性化为发展方向。面对严峻复杂的国际环境，化纤工业要开辟发展新领域新赛道，引领全球化纤工业新发展，从根本上说，还是要依靠科技创新。基于此，她提出三点建议：一是着力夯实基础研究；二是着力加强产学研合作；三是着力发挥行业平台作用。”朱美芳说。

“加快实现高水平科技自立自强，是推动化纤行业高质量发展的必由之路。”端小平说。