文·本報記者 賈 婧

　　據(jù)國家統(tǒng)計局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年11月我國化纖產(chǎn)量397.89萬噸，同比增加7.63%，2014年1—11月我國化纖產(chǎn)量累計4007.04萬噸，較2013年同期增加231.13萬噸，同比增加6.12%。2013年，我國的化纖生產(chǎn)總量依舊處于世界第一位，全年共實現(xiàn)中國化學纖維產(chǎn)量4121.94萬噸，同比增長7.90%，占世界化纖生產(chǎn)總量的68.4%，我國成為名副其實的世界化纖生產(chǎn)大國。

　　在世界能源緊缺和倡導低碳環(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)境保護和節(jié)能減排等領(lǐng)域的重要性日益凸顯，尤其在我國的經(jīng)濟新常態(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、實現(xiàn)我國從紡織大國向紡織強國轉(zhuǎn)變中的作用更為突出。

　　生物源纖維制造技術(shù)國家重點實驗室以我國豐富的可再生天然資源為原料，通過生物源高分子提純、溶解、紡絲、深加工等共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究，解決了我國生物源纖維產(chǎn)業(yè)化過程中的技術(shù)瓶頸，推動了可再生天然資源在紡織行業(yè)和國民經(jīng)濟其他領(lǐng)域的廣泛應用。

　　實現(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)導匯報該項目工作時說道，“如果NMMO為溶劑的纖維素纖維工程化試驗和產(chǎn)業(yè)化成功，將會對我國節(jié)能減排工作的推進、增強自主創(chuàng)新能力、提升化纖工業(yè)技術(shù)水平產(chǎn)生重大影響?！?/p>

　　“因此，實驗室建立伊始，就把NMMO溶劑法纖維素纖維工程化技術(shù)開發(fā)作為重中之重來抓?！币灰娒?，實驗室主任孫玉山就給科技日報講了這個小故事。

　　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，多年來其規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)和市場長期被國外公司所壟斷，我國的NMMO溶劑法纖維素纖維產(chǎn)品尚未實現(xiàn)規(guī)?；可a(chǎn)，高度依賴進口，且隨著我國對纖維清潔生產(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口量呈逐年增加之勢。

　　“2008年，‘新溶劑法纖維素纖維連續(xù)化關(guān)鍵設備和工藝的研究開發(fā)’獲得了國家863計劃的支持?！睂O玉山說，項目研究開發(fā)了連續(xù)薄膜推進式真空蒸發(fā)溶解——干噴濕紡成套工藝與設備，填補了連續(xù)薄膜推進式真空蒸發(fā)溶解技術(shù)的國內(nèi)空白；所開發(fā)的纖維素預溶液的制備技術(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，形成了系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)和專有技術(shù)，為進一步開展該領(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)，項目團隊又經(jīng)過兩年多的不懈努力，通過產(chǎn)研雙方緊密合作，在河南新鄉(xiāng)建設了年產(chǎn)千噸級的新溶劑法纖維素纖維全國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)化示范線，并于2010年8月開始投料試運行。

　　 集成創(chuàng)新 產(chǎn)業(yè)化試驗線裝備全國產(chǎn)化

　　2011年，在需對千噸級試驗線進行改造完善、進一步系統(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，實驗室申請承擔的“Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)的研究開發(fā)”課題又獲得了國家“十二五”支撐計劃的有力支持。

　　“在項目研究過程中，通過反復進行工藝優(yōu)化試驗，特別是通過設備改造，大大提高了溶劑的回收率?！?孫玉山說，與此同時，他們還進行了整體系統(tǒng)穩(wěn)定性的設備改造優(yōu)化工作，整套產(chǎn)業(yè)化試驗線實現(xiàn)了裝備全國產(chǎn)化，形成了千噸級NMMO 為溶劑的纖維素纖維生產(chǎn)的工藝和控制技術(shù)，實現(xiàn)了該條試驗線的連續(xù)穩(wěn)定運行，纖維性能指標滿足后加工應用要求。

　　2014年9月，在中國紡織工業(yè)聯(lián)合會受科技部委托組織召開的國家“十二五”科技支撐計劃課題驗收會上，專家們一致認為，該連續(xù)真空薄膜推進式溶解—干噴濕紡成套工藝與設備，填補了連續(xù)真空薄膜推進式溶解技術(shù)的國內(nèi)空白；纖維素預溶液的制備技術(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，實驗室正在計劃將已取得的科技成果進行產(chǎn)業(yè)化應用轉(zhuǎn)化?！睂O玉山表示，項目如果成功，將為我國開發(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作用，傳統(tǒng)化纖行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級將進入新的紀元。

　　送出去、請進來、溝通交流構(gòu)建人才團隊

　　點石成金的技術(shù)，離不開以人為本的科研團隊建設。實驗室自獲批建設以來，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)的國產(chǎn)化開發(fā)，實現(xiàn)了我國纖維素纖維的高效綠色加工產(chǎn)業(yè)化”的實驗室重點技術(shù)開發(fā)目標，集中重點實驗室和依托單位的優(yōu)秀人才資源，建立了一支由實驗室主任為技術(shù)總負責、應用基礎(chǔ)研究與工程化開發(fā)結(jié)合的復合型人才團隊。

　　“三句箴言”道出了實驗室培養(yǎng)人才的秘訣——通過送出去、請進來、溝通交流。

　　“實驗室一方面積極支持科技人員參加在職碩士、博士學位的學習，另一方面通過技能培訓、定期召開技術(shù)交流講座等，為科技人員提供學習和交流的平臺?！?孫玉山說，實驗室還制定了鼓勵發(fā)明、激勵創(chuàng)新的制度措施，如在專利申請獲得授權(quán)后，會對每項發(fā)明專利進行定額獎勵；成果產(chǎn)業(yè)化所創(chuàng)造的效益，一部分回報獎勵成果的創(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，是來源于可再生生物質(zhì)的一類纖維，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)新的消費趨勢。其中，再生生物基纖維以針葉樹、木材下腳料、毛竹、麻類、藻類、蝦、蟹等水產(chǎn)品和昆蟲等節(jié)肢動物的外殼為原料，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，在學科與專業(yè)配置上，按照實驗室的研究方向，在生物源高分子聚合、紡絲、成形機理研究、纖維應用開發(fā)、工程技術(shù)開發(fā)等重要研究領(lǐng)域，組建了創(chuàng)新團隊，通過對外招聘、內(nèi)部選拔、聯(lián)合培養(yǎng)等方式，完善了學科與專業(yè)配置。

　　學科帶頭人的培養(yǎng)至關(guān)重要，實驗室通過建立和完善公正、公平的選拔、培養(yǎng)機制，一方面通過國內(nèi)外招聘，引進全職或兼職的高水平學科帶頭人，更重要的是，通過加強內(nèi)部人才出國進修或與國內(nèi)高水平研究機構(gòu)的合作等手段，結(jié)合具體的工程化項目實踐，培養(yǎng)重要研究領(lǐng)域的學科帶頭人。

　　“實驗室還設立了專門項目培養(yǎng)學術(shù)新秀”，孫玉山說，實驗室每年撥出一定科研經(jīng)費，主要用于資助具有學術(shù)潛力和創(chuàng)新精神的學術(shù)新秀，根據(jù)研究規(guī)劃遴選前沿性研究課題，鼓勵優(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)服務平臺

　　成果從何而來？平臺建設無疑成為實驗室建設突破的一大關(guān)鍵。本著“突出已有的研究優(yōu)勢，通過研究方向優(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)為重點方向的研究平臺”的總體建設思路，在條件建設上，實驗室充分利用已有的硬件設施（儀器、設備、實驗室、試驗車間）基礎(chǔ)，通過專用設備的填平補齊，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，建設了相關(guān)試驗平臺。

　　孫玉山告訴記者，建設8年來，實驗室平臺建設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、溶劑體系開發(fā)、漿粕預處理技術(shù)等，通過這些研究，實現(xiàn)新品種開發(fā)和性能優(yōu)化。

　　紡絲技術(shù)研究是生物源纖維開發(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、熔噴和溶噴等加工技術(shù)，制備出生物源纖維。

　　利用依托單位在設備設計制造方面的優(yōu)勢，以生物源纖維制造技術(shù)的工程化開發(fā)為目標，通過NMMO溶劑法纖維素工程化關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)項目的運行，實驗室建立和完善了一條模擬工業(yè)化單元80噸/年的試驗線。對設備的溫度、速度、流量、壓力監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行了完善，實現(xiàn)了系統(tǒng)整體的自動化控制。利用該裝置，已進行大量的紡絲原液連續(xù)制備與輸送、紡絲、溶劑回收等工程化實驗研究，為千噸級示范線提供了準確的工藝、設備參數(shù)等主要技術(shù)依據(jù)。

　　同時，生物源纖維制造技術(shù)試驗平臺具備了聚合、溶解、紡絲、牽伸、溶劑回收的功能，并具備了實現(xiàn)工程化放大試驗驗證的條件。

　　在計算機模擬方面，建立了微細機加工實驗室，構(gòu)建了計算機模擬設計與微細機電加工等噴絲板紡絲關(guān)鍵部件研制平臺。利用商業(yè)軟件，可對不同硬件、不同溫度場和力場中的聚合物溶液體系的傳質(zhì)與傳熱、纖維成形進行模擬，從而指導實驗室科研開發(fā)過程中新設備和新工藝的開發(fā)。

　　“如今應用開發(fā)也已形成鏈條，實驗室建立起了從纖維—織物設計—織物打樣到成品樣品的織物產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，包括絡絲、整經(jīng)、漿紗、織造、染色到后整理的機/針織試驗系統(tǒng)，填補了國內(nèi)化纖企業(yè)與后續(xù)紡織企業(yè)之間的技術(shù)空缺。” 孫玉山說，這條日趨成熟化的研究開發(fā)鏈條，無疑為下游企業(yè)正確使用新型纖維、開發(fā)后續(xù)應用工藝技術(shù)提供了一個公共服務的大平臺。