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    王銳 紡織纖維魔法師

    任萬霞

    時間:2021-08-16   來源:2021年08期

      6月17日,北京市“三優一先”表彰大會召開?!氨本┦袃炐愎伯a黨員”的名單上,市政協委員、北京服裝學院材料設計與工程學院院長王銳的名字赫然在目。憑借什么,王銳能在我們黨百年華誕之際獲得這一榮譽稱號?帶著疑問,走進幽靜的“北服”校園,走進王銳35年心無旁騖、獎項等身的科研人生。

      一根“頭發”分1000份

      2020年,一場突如其來的新冠疫情暴發。正值春節期間,王銳帶領團隊參加了國家科技部重點研發計劃專項“可重復使用防護口罩關鍵技術及產業化”應急攻關項目。歷經近一個月的奮戰,建成北京市首條從聚丙烯熔噴纖維布—靜電駐極—分切成卷—杯式口罩復合及定型制作—超聲波熔接和裁剪的口罩成套試制線,實現“北服”防護口罩的自主試制,其性能達到N95水平。多年來在紡織材料領域的耕耘,幫助王銳圓滿完成了攻關。

      1986年,化學纖維專業畢業的王銳,被分配到北京化纖工學院,也就是現在的北京服裝學院工作。彼時,在老百姓買布還需要布票的時代,國家開始大力發展化學纖維。王銳的專業可謂正逢其時、大有前景。而王銳也確實沒有辜負時代賦予的重任。

      “天然纖維是不夠用的,到現在也一樣。在整體紡織纖維中,化學纖維占80%,只有20%是天然纖維?!泵鎸υ儐?,王銳首先開始了科普。此時正值暑期,本應是老師學生難得的休息時間,王銳卻格外珍惜,“因為少了教學、管理方面的任務,暑假是最適合搞科研的?!?/p>

      滌綸、錦綸、氨綸……每個人從頭到腳或多或少都穿有化纖面料。簡單地說,王銳的工作就是在紡織面料的纖維層面“動手腳”,通過給纖維施“魔法”,使得最終紡織成型的面料擁有彈力、吸濕、速干、抗紫外線等神奇效果,滿足人們對紡織面料的多功能需求。

      很多消費者都知道“人造麂皮”,卻鮮有人知國產人造麂皮誕生得益于王銳對超細纖維的研究。人造麂皮是一種模仿動物麂皮的織物,表面有密集的纖細而柔軟的短絨毛。因為具有質地輕軟、透氣保暖、耐穿耐用的優點,適宜制作大衣、外套等服裝和裝飾用品,也可用作鞋面、手套、帽子、沙發套、墻布甚至電子原件的材料。

      但是,人造麂皮用常規的纖維是做不出來的,常規纖維像頭發絲那樣粗細是做不出柔軟的手感的,只有超細纖維才能達到這個要求。到底需要做多細呢?“一根超細纖維直徑是300到500個納米,相當于將一根二十微米的頭發分成1000份,每一份是一根超細纖維?!币簿褪钦f,每根超細纖維,是頭發絲的千分之一粗細。最終,王銳為這個難題成功找到了解決方法。

      這個技術有一個專業術語,叫做“共混海島超細”。王銳打了個比方,就像一碗粥,里面有米湯和米,米湯叫做“?!?,米粒叫作“島”?!坝脙煞N聚合物,一種形成像米湯一樣,另外一種形成像米粒一樣,也就是在一根頭發絲這么粗的聚合物里面,有1000個‘米?!?,然后把每個‘米?!斓梅浅7浅<?,大概300到500個納米那么細,然后再把‘米湯’溶解剝離出去,留下超細的絨毛?!?/p>

      這種超細的絨毛叫做亞微米超細纖維,是一類高科技纖維。在20世紀末以前,其制備技術長期被日本巨頭公司所壟斷。而王銳突破“共混海島”法制備亞微米超細纖維關鍵技術,打破國外技術封鎖,攻克了“PA6/PE共混海島法超細纖維及人造麂皮的系列化產品開發和產業化”關鍵技術,取得具有自主知識產權的創新成果,填補了我國該項技術與產品的空白。

      2002年,王銳的這一技術成果率先在山東同大海島新材料有限公司實現產業化,自產業化以來為企業新增產值約60.37億元,利稅8.76億元,創外匯2.17億美元。這一成果更是獲得了2006年國家科技進步二等獎。

      童話故事中施魔法只是一瞬間的事,而在現實中,取得魔法般技術成果卻著實不易。從基礎研究到產業化,王銳帶領團隊歷經了十余年孜孜以求的艱辛探索。

      從“跟跑”到“領跑”

      王銳一人擁有兩項國家科技進步二等獎。另外的一項,即她帶領團隊和企業開發研制的多功能聚酯及彈性纖維。

      “無彈不成布?!睋碛袕椥缘拿媪蠒尨┲娜讼硎芨嗟氖孢m感。曾經聚酯彈性纖維的原料一度由美國杜邦和殼牌兩大巨頭公司所控制,“這兩大巨頭公司有一部分代工廠在中國,他們拿來原料,讓代工廠進行加工,加工完成后所有的產品和原料返還他們手中。而中國需要這樣的原料,還需要向他們進口”。這種局面,讓王銳內心備受煎熬,“中國沒有,就要受外國的制約,他不賣給你,你就沒有”。她下定決心要自己研發出來,不再受制于人。

      又是一個十年。針對PTT聚合關鍵技術一直被杜邦和殼牌兩大跨國公司所壟斷、原料長期依賴進口、傳統聚酯(PET)同質同構嚴重且功能單一等現狀,王銳帶領團隊與盛虹控股集團有限公司等企業合作,通過理論研究、工藝技術和裝備的集成創新,攻克PTT及MFPET聚合及其纖維制造關鍵技術,助力企業建成投產年產3萬噸PTT聚合生產線、年產25萬噸全消光MFPET熔體直紡生產線及年產5萬噸PTT/MFPET雙組分多功能纖維生產線,實現了復合功能纖維從聚合物源頭到終端產品的國產化。

      上述技術投產以來,新增產值432.21億元,利稅21.65億元,出口創匯3895.32萬美元,為我國聚酯產業結構調整、產品升級換代和技術進步起到了引領示范作用。該成果2015年獲國家科學技術進步二等獎。

      如果說超細纖維、復合功能聚酯和彈性纖維的研發還屬于我國紡織材料行業在努力“跟跑”追趕世界行業水準,那么阻燃技術的研發,已經可以算進入“領跑”階段了。

      “消防員的消防服、士兵的作戰服,包括賓館飯店的窗簾,甚至地毯,都需要阻燃功能。然而常規的滌綸,一旦燃燒,速度特別快,而且煙也特別大,還容易產生融滴燙傷皮膚?!痹诨w領域,王銳總是著眼于不斷發現問題,進而解決問題。

      為什么重點聚焦在滌綸的阻燃呢?“聚酯纖維,就是咱們所說的滌綸,占我們化學纖維的86%左右?!蓖蹁J說,滌綸量大面廣,把它的阻燃功能做好了,就解決了一個大品種的功能化問題。

      2017年,王銳作為國家重點研發計劃項目負責人,承擔“高品質阻燃纖維及制品關鍵技術”項目,在熔紡聚酯纖維的耐久阻燃、協效抗熔滴及抑煙機理等方面取得重要進展。通過阻燃技術創新,讓最終的滌綸面料遇火只是邊緣燒焦,離火自熄,不會產生大量的煙,也沒有熔滴的滴落。

      值得點贊的是,目前與相關龍頭企業產學研聯合攻關,長效環保阻燃聚酯纖維制造關鍵技術已成功實現產業化。近三年來,為企業新增產值8.35億元,新增利潤1.43億元,新增稅收3826.4萬元,產品主要用于出口,實現出口創匯1816.89萬美元。

      時尚需要科技加持

      30多年來,王銳沒有辜負自己的專業,更沒有辜負黨和國家以及人民的需要,她帶領團隊立足功能紡織纖維領域,不畏艱難、勇于創新、頑強拼搏、潛心研究,先后突破了“共混海島”法制備超細纖維產業化關鍵技術、新型聚酯及復合功能聚酯纖維制造關鍵技術、長效環保阻燃聚酯纖維關鍵技術等,打破了國際巨頭公司的技術壟斷,實現了自主創新,形成了我國自主知識產權,為我國紡織事業的發展和科技進步做出了積極貢獻。

      桑麻學者、中國紡織學術帶頭人、紡織學術大獎、改革開放40年紡織行業突出貢獻人物獎、全國化纖行業“十二五”行業貢獻獎……紡織行業的所有獎項,幾乎被王銳拿了個遍。每一塊獎章都在肯定她為整個行業做出的貢獻。

      “如今,中國紡織工業的發展已經發生翻天覆地的變化,從衣被天下到國防軍工,從交通運輸到醫療衛生,從環境保護到新能源開發,中國紡織‘上天入地’滲透到了各個行業?!弊鳛榧徔椃b行業的科研工作者,王銳深感使命光榮,責任重大。

      作為一名市政協委員,王銳也是同樣的感受?!耙灰獦淞⑽瘑T形象,二要關心北京的發展?!蓖蹁J說,“北京作為時尚之都,要把時尚和科技聯合在一起。未來的時尚,不是簡單的設計、外觀形象上的時尚,是要把科技和藝術結合在一起?!蓖蹁J表示將在這方面做一些工作,“我們學校是一個藝工融合的學校,我是深有感受的,尤其對服裝來講,我覺得服裝應該是藝術、時尚、科技的集成體?!?/p>

      在王銳看來,有價值或者高端的時尚,一定是高科技、功能智能材料、時尚設計等的有機跨界融合,這樣設計出來的服裝應用性會很強,時尚感也會很強?!白鳛橐幻姓f委員,我一定發揮自己的專業優勢,盡可能為北京市的發展提一些很好的建議,也希望北京的科技與時尚能夠走在世界的前面?!?/p>

      科研永無止境。三十多年的科研生涯,王銳擁有了耀眼的成就,卻還在一刻不停地思索著未來紡織材料的發展趨勢。

      “一個是功能化的方向,一個是智能化的方向,最重要的是,綠色環??苫厥?,可以循環再利用?!蓖蹁J說,“不管在哪一個行業,我們都要倡導環保的理念,碳達峰碳中和未來都是要做的?!?/p>

      目前,王銳正帶領她的學生們研究“智能阻燃”?!笆裁唇兄悄??這么細的一根纖維外邊,包裹一個3至5個納米的納米球。納米球里像雞蛋清包裹雞蛋黃一樣包裹著阻燃劑。包上之后,在常規使用過程中沒有關系,但是它會感應外界的溫度,溫度一旦升高,不等著火,‘雞蛋清’立馬破裂,然后阻燃劑釋放出來,釋放出來就不燃了。也就是說需要纖維自己去感應,感應之后自動做出反應?!?王銳清楚地知道技術的難點在哪里,“重要的是,納米球跟纖維界面的結合力要比較強,不然一紡絲就會斷掉,就織不成布了?!?/p>

      在紡織纖維的世界里,王銳還在著手將更多魔法一一實現。

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