據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年11月我國(guó)化纖產(chǎn)量397.89萬(wàn)噸，同比增加7.63%，2014年1—11月我國(guó)化纖產(chǎn)量累計(jì)4007.04萬(wàn)噸，較2013年同期增加231.13萬(wàn)噸，同比增加6.12%。全年共實(shí)現(xiàn)中國(guó)化學(xué)纖維產(chǎn)量4121.94萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)7.90%，占世界化纖生產(chǎn)總量的68.4%，我國(guó)成為名副其實(shí)的世界化纖生產(chǎn)大國(guó)。 在世界能源緊缺和倡導(dǎo)低碳環(huán)保的背景下，生物基纖維材料在替代傳統(tǒng)化纖、培育新興產(chǎn)業(yè)、環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排等領(lǐng)域的重要性日益凸顯，尤其在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，生物基纖維材料在加快傳統(tǒng)化纖行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)我國(guó)從紡織大國(guó)向紡織強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變中的作用更為突出。 生物源纖維制造技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以我國(guó)豐富的可再生天然資源為原料，通過(guò)生物源高分子提純、溶解、紡絲、深加工等共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究，解決了我國(guó)生物源纖維產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的技術(shù)瓶頸，推動(dòng)了可再生天然資源在紡織行業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 實(shí)現(xiàn)NMMO溶劑法纖維素纖維 零的突破 紡織工業(yè)的一位資深院士曾在向科技部領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)該項(xiàng)目工作時(shí)說(shuō)道，“如果NMMO為溶劑的纖維素纖維工程化試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化成功，將會(huì)對(duì)我國(guó)節(jié)能減排工作的推進(jìn)、增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、提升化纖工業(yè)技術(shù)水平產(chǎn)生重大影響。” 因此，實(shí)驗(yàn)室建立伊始，就把NMMO溶劑法纖維素纖維工程化技術(shù)開(kāi)發(fā)作為重中之重來(lái)抓。”一見(jiàn)面,實(shí)驗(yàn)室主任孫玉山就給科技日?qǐng)?bào)講了這個(gè)小故事。 NMMO溶劑法纖維素纖維作為生物基纖維材料的重要品種之一，多年來(lái)其規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)和市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外公司所壟斷，我國(guó)的NMMO溶劑法纖維素纖維產(chǎn)品尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)，高度依賴進(jìn)口，且隨著我國(guó)對(duì)纖維清潔生產(chǎn)的日益重視和人民生活水平的提高，NMMO溶劑法纖維素纖維進(jìn)口量呈逐年增加之勢(shì)。 “2008年，‘新溶劑法纖維素纖維連續(xù)化關(guān)鍵設(shè)備和工藝的研究開(kāi)發(fā)’獲得了國(guó)家863計(jì)劃的支持。”孫玉山說(shuō)，項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)了連續(xù)薄膜推進(jìn)式真空蒸發(fā)溶解——干噴濕紡成套工藝與設(shè)備，填補(bǔ)了連續(xù)薄膜推進(jìn)式真空蒸發(fā)溶解技術(shù)的國(guó)內(nèi)空白；所開(kāi)發(fā)的纖維素預(yù)溶液的制備技術(shù)、纖維素纖維紡絲原液的制備技術(shù)、纖維素纖維的紡絲凝固一體化技術(shù)等具有創(chuàng)新性，為進(jìn)一步開(kāi)展該領(lǐng)域的工程化、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。 以“863”研究成果為基礎(chǔ)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)又經(jīng)過(guò)兩年多的不懈努力，通過(guò)產(chǎn)研雙方緊密合作，在河南新鄉(xiāng)建設(shè)了年產(chǎn)千噸級(jí)的新溶劑法纖維素纖維全國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)化示范線，并于2010年8月開(kāi)始投料試運(yùn)行。 集成創(chuàng)新 產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)線裝備全國(guó)產(chǎn)化 2011年，在需對(duì)千噸級(jí)試驗(yàn)線進(jìn)行改造完善、進(jìn)一步系統(tǒng)研究掌握新溶劑法纖維素薄膜式溶解紡絲成套技術(shù)的關(guān)鍵階段，實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)承擔(dān)的“Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)”課題又獲得了國(guó)家“十二五”支撐計(jì)劃的有力支持。 “在項(xiàng)目研究過(guò)程中，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行工藝優(yōu)化試驗(yàn)，特別是通過(guò)設(shè)備改造，大大提高了溶劑的回收率。” 孫玉山說(shuō)，與此同時(shí)，他們還進(jìn)行了整體系統(tǒng)穩(wěn)定性的設(shè)備改造優(yōu)化工作，整套產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)線實(shí)現(xiàn)了裝備全國(guó)產(chǎn)化，形成了千噸級(jí)NMMO 為溶劑的纖維素纖維生產(chǎn)的工藝和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了該條試驗(yàn)線的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，纖維性能指標(biāo)滿足后加工應(yīng)用要求。 2014年9月，在中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)受科技部委托組織召開(kāi)的國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題驗(yàn)收會(huì)上，專(zhuān)家們一致認(rèn)為，該連續(xù)真空薄膜推進(jìn)式溶解—干噴濕紡成套工藝與設(shè)備，填補(bǔ)了連續(xù)真空薄膜推進(jìn)式溶解技術(shù)的國(guó)內(nèi)空白；纖維素預(yù)溶液的制備技術(shù)、纖維索纖維紡絲原液的制備技術(shù)、纖維素纖維干噴濕紡紡絲技術(shù)、溶劑回收技術(shù)等具有創(chuàng)新性。 “現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)室正在計(jì)劃將已取得的科技成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用轉(zhuǎn)化。”孫玉山表示，項(xiàng)目如果成功，將為我國(guó)開(kāi)發(fā)替代石油資源的生物基纖維材料綠色加工技術(shù)起到良好的示范帶動(dòng)作用，傳統(tǒng)化纖行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)將進(jìn)入新的紀(jì)元。 送出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)、溝通交流構(gòu)建人才團(tuán)隊(duì) 點(diǎn)石成金的技術(shù)，離不開(kāi)以人為本的科研團(tuán)隊(duì)建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室自獲批建設(shè)以來(lái)，明確了“完成NMMO為溶劑的新溶劑法纖維素纖維工程化技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)纖維素纖維的高效綠色加工產(chǎn)業(yè)化”的實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)目標(biāo)，集中重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和依托單位的優(yōu)秀人才資源，建立了一支由實(shí)驗(yàn)室主任為技術(shù)總負(fù)責(zé)、應(yīng)用基礎(chǔ)研究與工程化開(kāi)發(fā)結(jié)合的復(fù)合型人才團(tuán)隊(duì)。 “三句箴言”道出了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)人才的秘訣——通過(guò)送出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)、溝通交流。 “實(shí)驗(yàn)室一方面積極支持科技人員參加在職碩士、博士學(xué)位的學(xué)習(xí)，另一方面通過(guò)技能培訓(xùn)、定期召開(kāi)技術(shù)交流講座等，為科技人員提供學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)。” 孫玉山說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室還制定了鼓勵(lì)發(fā)明、激勵(lì)創(chuàng)新的制度措施，成果產(chǎn)業(yè)化所創(chuàng)造的效益，一部分回報(bào)獎(jiǎng)勵(lì)成果的創(chuàng)造者。利用一系列制度保證良好創(chuàng)新氛圍的建立，促進(jìn)創(chuàng)新能力的不斷提高。 生物基纖維一般采用農(nóng)、林、海洋廢棄物、副產(chǎn)物加工而成，是來(lái)源于可再生生物質(zhì)的一類(lèi)纖維，體現(xiàn)了資源的綜合利用與現(xiàn)代纖維加工技術(shù)完美融合，產(chǎn)品親和人體，環(huán)境友好，并有特有的功能，引領(lǐng)新的消費(fèi)趨勢(shì)。其中，再生生物基纖維以針葉樹(shù)、木材下腳料、毛竹、麻類(lèi)、藻類(lèi)、蝦、蟹等水產(chǎn)品和昆蟲(chóng)等節(jié)肢動(dòng)物的外殼為原料，原料廣且環(huán)保自然。合成生物基纖維采用農(nóng)林副產(chǎn)物為原材料，經(jīng)發(fā)酵制得生物基原料，制得生物基PTT、PDT聚酯，它們都是極具發(fā)展前景的紡織材料。 孫玉山介紹道，按照實(shí)驗(yàn)室的研究方向，在生物源高分子聚合、紡絲、成形機(jī)理研究、纖維應(yīng)用開(kāi)發(fā)、工程技術(shù)開(kāi)發(fā)等重要研究領(lǐng)域，組建了創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)外招聘、內(nèi)部選拔、聯(lián)合培養(yǎng)等方式，完善了學(xué)科與專(zhuān)業(yè)配置。 學(xué)科帶頭人的培養(yǎng)至關(guān)重要，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)建立和完善公正、公平的選拔、培養(yǎng)機(jī)制，一方面通過(guò)國(guó)內(nèi)外招聘，引進(jìn)全職或兼職的高水平學(xué)科帶頭人，更重要的是，通過(guò)加強(qiáng)內(nèi)部人才出國(guó)進(jìn)修或與國(guó)內(nèi)高水平研究機(jī)構(gòu)的合作等手段，結(jié)合具體的工程化項(xiàng)目實(shí)踐，培養(yǎng)重要研究領(lǐng)域的學(xué)科帶頭人。 “實(shí)驗(yàn)室還設(shè)立了專(zhuān)門(mén)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)術(shù)新秀”，孫玉山說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室每年撥出一定科研經(jīng)費(fèi)，主要用于資助具有學(xué)術(shù)潛力和創(chuàng)新精神的學(xué)術(shù)新秀，根據(jù)研究規(guī)劃遴選前沿性研究課題，鼓勵(lì)優(yōu)秀中青年人才脫穎而出。 搭建橋梁 提供生物源纖維技術(shù)服務(wù)平臺(tái) 成果從何而來(lái)？平臺(tái)建設(shè)無(wú)疑成為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)突破的一大關(guān)鍵。本著“突出已有的研究?jī)?yōu)勢(shì)，通過(guò)研究方向優(yōu)化、整合以及資源優(yōu)化配置，構(gòu)建以生物源纖維制造技術(shù)為重點(diǎn)方向的研究平臺(tái)”的總體建設(shè)思路，在條件建設(shè)上，實(shí)驗(yàn)室充分利用已有的硬件設(shè)施（儀器、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)車(chē)間）基礎(chǔ)，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備的填平補(bǔ)齊，結(jié)合生物源纖維制造共性、關(guān)鍵工程技術(shù)創(chuàng)新需要，建設(shè)了相關(guān)試驗(yàn)平臺(tái)。 孫玉山告訴記者，建設(shè)8年來(lái)，實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)工作完成了生物源高分子原料研究包括生物源高分子的合成和改性、溶劑體系開(kāi)發(fā)、漿粕預(yù)處理技術(shù)等，通過(guò)這些研究，實(shí)現(xiàn)新品種開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化。 紡絲技術(shù)研究是生物源纖維開(kāi)發(fā)的核心內(nèi)容，根據(jù)不同的生物源高分子性質(zhì)，采用熔體紡絲、干法、濕法、干—濕法紡絲、熔噴和溶?chē)姷燃庸ぜ夹g(shù)，制備出生物源纖維。 利用依托單位在設(shè)備設(shè)計(jì)制造方面的優(yōu)勢(shì)，以生物源纖維制造技術(shù)的工程化開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，通過(guò)NMMO溶劑法纖維素工程化關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)室建立和完善了一條模擬工業(yè)化單元80噸/年的試驗(yàn)線。對(duì)設(shè)備的溫度、速度、流量、壓力監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)進(jìn)行了完善，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)整體的
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