
10月18日,第十五届中国纺织学术年会在江苏南通召开,生物基纤维材料全国重点实验室、通用技术中国纺织科学研究院有限公司和化纤产业技术创新战略联盟共同承办“生物基纤维材料前沿技术论坛”分会场。


会议由中纺院党委书记、总经理马咏梅,中纺院副总经理徐纪刚共同主持。来自高校、企业、科研院所相关单位代表100余人参加了本次交流。

近年来,生物基纤维材料关键技术不断突破,产业规模稳步增长,发展势头强劲。在“双碳”目标引领下,绿色发展成为产业核心理念,生物基纤维材料凭借其可持续性成为实现该目标的优选技术路径。推动生态优先、发展低碳生物质替代应用,共同指向“更低成本、更高性能、真正可降解、全程可追溯”的下一世代绿色纤维供应链。

本次会议邀请8位行业知名专家学者面向产业发展的重大需求和各自研究方向,共同探讨生物基纤维材料高值化利用的领先技术和发展机遇、生物基材料绿色与创新发展路径,为产业链可持续发展赋能。

莱赛尔纤维因其全生命周期绿色、可降解且高附加值,成为推动低碳循环经济的关键材料。然而,由于缺乏制浆原料,我国溶解浆严重依赖进口。为破解这一瓶颈,东华大学张耀鹏教授提出以废代木的创新解决方案——《利用废旧棉织物和废弃农作物制备溶解浆及莱赛尔纤维》。张耀鹏系统阐述了基于废弃棉织物与农作物秸秆制备溶解浆的技术路径,创新性地解决了原料预处理与均质化溶解的关键难题,为莱赛尔纤维的绿色循环制备提供了切实可行的方案。相关研究有望缓解我国溶解浆进口依赖,为农业固废绿色高值化利用提供参考。其团队的研究成果不仅实现了废弃资源的高值化利用,更为传统纤维材料的可持续发展注入了新动能。

全球年生产接近4亿吨塑料,我国塑料年产量超过8000万吨,2020年我国废弃塑料处理情况是32%回收,34%填埋,27%焚烧,7%泄露环境,替代无法回收或回收不经济的塑料,生物可降解高分子是最佳解决方案之一,中国科学院宁波材料研究所副研究员胡晗在《生物基呋喃聚酯研究新进展》的主题报告中提出通过微生物降解聚酯的调控思路,介绍了生物基呋喃聚酯在合成路径优化、热力学性能调控及可降解特性方面的最新突破。生物基呋喃聚酯作为一类源自可再生资源的新型聚酯材料,展现出优异的热稳定性与力学性能,同时具备良好的生物降解潜力,在包装、纤维及工程塑料等领域具有广阔应用前景。

聚乳酸作为典型的碳中和、可再生、生物全降解高分子材料,是继石化高分子材料之后又一变革性新材料,必将逐步成为我国国民经济和社会发展的基础性大宗原材料,有力带动其他生物可降解材料、关联产业及周边产业的发展。天津科技大学教授王正祥以《现代生物工程技术推动生物基纤维材料的发展》为题,介绍了现代生物工程技术在生物基纤维材料研发中的关键作用,系统阐述了高效菌种构建、酶催化路径优化及发酵工艺创新如何协同提升纤维前体的合成效率。通过定向进化与合成生物学手段,其团队成功实现目标产物的高产积累,并显著降低生产成本,为生物基纤维材料的绿色制造提供了技术支撑。

我国是世界上荒漠化最严重的国家之一。荒漠化、风沙危害和水土流失导致的生态灾害对中华民族的生存、发展构成挑战。由南通大学教授董震带来的《麻脱胶废水低成本利用新技术:固沙》详细介绍了麻脱胶废水中有效成分的提取与资源化利用技术路径,创新性地将废弃多糖转化为生态修复材料,用于固沙。董教授团队的研究成果不仅显著降低了废水处理成本,更可以实现“以废治沙”的双重效益,具有极大的应用潜力。

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生物基纤维原料多样、设计灵活,兼备显著碳减排优势,能为生物医学、电子等新兴领域提供绿色低碳发展路径;作为合成纤维产业迈向碳中和的关键需求,优先发展生物基聚酯纤维对减碳效果尤为显著;在生物经济浪潮中,聚焦生物基单体与材料成为重要方向。中石化(大连)石油化工研究院第六研究室副主任、研究员周峰报告题目是《生物基合成纤维材料单体技术研发与应用进展》系统阐述了生物基合成纤维单体的技术研发路径与产业化应用进展,团队通过催化体系优化与工艺创新,实现了高效、低能耗的规模化生产,推动了生物基合成纤维材料在纺织领域的应用升级,助力行业绿色转型。

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耐高温聚酰胺是高熔点、耐高温的高性能工程塑料,广泛应用于航空航天、高铁、汽车等高精尖领域,但目前高品质材料依赖进口,其生物基单体工业化品种少,成本高,耐高温聚酰胺合成工艺复杂,制约了其技术发展与规模化应用。由郑州大学教授刘民英为现场同仁带来《高温聚酰胺直接固相聚合技术及其在高性能纤维制造方面的应用前景》展望,系统介绍了高温聚酰胺直接固相聚合的技术突破与工程化实践。刘教授团队的研究成果为高温聚酰胺材料高效制备与低成本产业化奠定了基础,也为我国尼龙新材料产业链高端发展提供关键技术支撑。

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低碳二元醇应用广泛,全球年消费量约4000万吨。乙二醇作为大宗能源化学品,2024年消费量超3100万吨,预计2030年达4000万吨,年增长约5%。但其传统生产依赖化石能源,碳排放高。生物质能源作为可再生有机碳资源,可替代化石能源合成化学品,助力低碳经济,推动生物基材料发展,成为各国竞逐焦点。中科柏易金(郑州)新能源科技有限责任公司总经理、中国科学院大连化学物理研究所研究员李伟带来的报告题目是《生物基二元醇的中试与工业放大技术》。系统阐述了生物基二元醇从实验室中试到工业放大的关键技术路径,特别是在催化剂设计与反应工艺优化方面的创新突破。为聚酯、聚氨酯等生物基材料的规模化制备提供了高效、低碳的技术方案。

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医用纤维是生物医用材料的关键分支,它支撑着医疗技术的进步,随着技术发展,其应用范围和性能不断提升,为医疗精准性和安全性提供了重要支持。在医用可吸收纤维领域,聚乙交酯(PGA)和PGLA纤维凭借独特性能,成为了不可或缺的关键材料。来自中国纺织科学研究院有限公司正高级工程师崔华帅,为大家带来的报告的题目是《医用可吸收纤维研究与应用》,针对临床应用需求,实现材料降解-组织再生-力学支撑三重动态平衡是PGA纤维制备技术开发需要解决的关键问题。崔华帅团队解决了工艺条件对纤维结构性能调控的关键技术问题,并成功实现了其在医疗领域的应用。
参加论坛的专家学者、与会代表认真聆听,并就报告内容与专家积极互动、热烈讨论。论坛汇聚的高水平报告及创新性成果为生物基纤维新材料技术创新和高质量发展起到积极的引领和示范作用。