功能性面料的征途是星辰大海

易芳

據(jù)權威統(tǒng)計結果顯示：目前國際上每年功能性紡織品市場銷售額約為500億美元，從世界角度看，在今后一段時期，功能性面料市場需求旺盛，預計銷售額每年將有4%左右的增長。除微電子、光電、精密儀器、航空航天、食品、醫(yī)藥等對環(huán)境與穿著有特殊要求的行業(yè)，必須采用防靜電面料外，近年來在石油、石化、電力、造船、汽車等行業(yè)，也開始注重配備具有防靜電、阻燃以及三防功能的職業(yè)裝。民用方面，功能性紡織品的普及也任重道遠。

在“十三五”期間，紡織行業(yè)高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)研究領域的重點之一就是功能性面料。

當前，我國功能性面料的生產(chǎn)也正在從低層次向高層次，從低端產(chǎn)品向高端產(chǎn)品，從單一品種向多品種趨勢發(fā)展。區(qū)域優(yōu)勢、生產(chǎn)聚集效應突顯，產(chǎn)學研結合、功能性面料開發(fā)成果正在顯現(xiàn)。

獲得“紡織之光”2016年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學技術獎一等獎，由上海市紡織科學研究院等單位完成的“多功能飛行服面料和系列降落傘材料關鍵技術及產(chǎn)業(yè)化”項目，圍繞集多功能一體的防護救生服裝面料和高性能降落傘材料制造關鍵技術和產(chǎn)業(yè)化展開，創(chuàng)建了“結構設計—纖維織造—整理—功能材料—復合”集成創(chuàng)新生產(chǎn)技術體系，突破了各項功能之間的制約和限制，研發(fā)了集高強、阻燃、防水、透濕、防電磁輻射、防靜電、防油污等多項功能于一體的飛行員救生服；攻克了“限定負荷自動調節(jié)復合織物”和“單向彈性綢”制備關鍵技術，研究了自適應透氣量救生傘結構，達到了降落傘阻力系數(shù)自動調節(jié)，實現(xiàn)了在不同壓差下的可變透氣功能，解決了救生傘高原及平原通用、全天候一體化的難題；突破了“雜環(huán)芳綸傘材耐磨損整理”、“涂層降落傘材料抗粘連整理”和“錦絲綢耐高溫整理”關鍵技術，提高了降落傘的耐磨性能，避免了高壓壓縮包中傘衣傘帶粘連現(xiàn)象，使阻力傘的使用壽命提高50%以上，滿足了我國新型戰(zhàn)機高空高速發(fā)展的需求。

高空高速及在復雜環(huán)境中飛行是航空發(fā)展的趨勢，我國飛行員防護救生服裝多功能、簡約化，降落傘性能實現(xiàn)全天候、高低空、高低速通用設計要求，該項目的研發(fā)正是迎合我國航空發(fā)展趨勢而立項。

項目主要研究多功能一體化飛行員防護服裝材料核心生產(chǎn)技術，創(chuàng)建“結構設計—纖維織造—整理—功能材料—復合”集成創(chuàng)新生產(chǎn)技術體系，突破各項功能之間的制約和限制，達到多項功能的協(xié)調統(tǒng)一，填補國內外同類產(chǎn)品空白。

值得一提的是，該項目研究組攻克自適應透氣量救生傘材料制備關鍵技術，實現(xiàn)在不同壓差下的可變透氣功能，解決救生傘高原及平原通用、全天候一體化的難題，滿足了我國航空發(fā)展的新需求。

“項目的研發(fā)過程其實很多時候并不像人們想象的那樣波瀾起伏。不斷摸索做試驗，助劑的配料配比的研究和嘗試，要經(jīng)過無數(shù)次的試驗。”項目主負責之一吳英這樣說。在吳英和項目研究組看來，科研更多時候是一個每天重復的枯燥過程，但是只有在不斷重復嘗試的過程中才可能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并且實現(xiàn)新的突破。

機遇永遠垂青有準備的人。上海紡織科學研究院提供一個平臺，通過幾代人堅持不懈的努力，形成一股力量的傳承，讓現(xiàn)在的研發(fā)人員有這個機會去做這樣的項目。如果沒有前人栽樹，也就沒有后人乘涼。吳英表示，科研上真正顛覆性革命性的突破是很少的，大部分是技術的演變，是一個循序漸進的過程。在這一點上，我們的紡織前輩為我們鋪了很多的路，這才讓一代代的紡織人在今后的科研之路上擁有了更多的可能。

通過長時間的反復研究嘗試，項目成功實現(xiàn)了航空用高性能阻力傘耐磨損、抗粘連和耐高溫整理關鍵技術，攻克傘衣涂層在高溫高壓環(huán)境下的粘連難題；提高傘材的耐磨性能，使傘的使用壽命大幅提高。同時，創(chuàng)立多功能復合材料和降落傘材料的檢測技術評價體系，為國產(chǎn)飛行員防護救生服裝材料及高性能降落傘材料的使用提供了檢測和驗收的標準依據(jù)。

當特種面料能夠達到降落傘阻力系數(shù)自動調節(jié)、自適應透氣量的目的，實現(xiàn)在不同壓差下的可變透氣功能，也就解決了救生傘高低空、高低速通用、全天候一體化的難題。

中國紡織工業(yè)聯(lián)合會對該項目鑒定意見如下：該項目研究了救生服不同纖維組合、織物結構、織物復合、功能整理技術，開發(fā)出集防電磁輻射、耐污、耐老化、高強質比、阻燃、防水透濕、抗靜電等多功能為一體的飛行員防護救生服裝面料；研究了自適應透氣量救生傘結構、真空澆注成型與聚四氫呋喃二醇（PTMG）型預聚體進行反應成型關鍵技術；研究了氟硅抗粘連整理劑和耐磨涂層劑合成技術，攻克了阻力傘涂層在高溫高壓環(huán)境下的粘連難題，提高了雜環(huán)芳綸傘材的耐磨性能，使阻力傘使用壽命提高50%以上；開發(fā)出輕型高強系列傘綢，實現(xiàn)了在不同壓差下的可變透氣功能，解決了救生傘高原及平原通用、全天候一體化的難題，滿足了我國新型戰(zhàn)機高空高速的需求；編制國家軍用標準20多項，建立了高性能傘材性能評價體系；該項目經(jīng)濟效益和社會效益顯著，整體技術達到國際先進水平。

目前，該項目在實際應用領域已經(jīng)形成了300萬米/年各種綢、布、復合織物生產(chǎn)能力；形成1600萬米/年各種帶，1000萬米/年繩，100噸/年線生產(chǎn)能力；新型飛行員防護面料和系列降落傘用紡織材料已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，大量用于航空航天領域，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。而該項目的應用領域還不僅僅只限于航空航天等高精尖領域，在民用領域也有很廣闊的發(fā)展前景。

今后，該項目研制和生產(chǎn)的多功能飛行防護救生服裝面料及高性能降落傘傘材將大量用于我國航空航天領域，以及更多地推廣至民用需求領域。這不僅充分體現(xiàn)了我國紡織科技水平，同時也打破了發(fā)達國家對我國航空航天等領域用高性能紡織材料的技術封鎖，形成我國在該領域的自主知識產(chǎn)權，促進紡織行業(yè)的科技進步。