国内首款生物基氨纶产品迈向产业化

本文转自：新华日报

江苏科技体制改革试验田再结新果实

国内首款生物基氨纶产品迈向产业化

□ 本报记者 张宣 叶真 杨易臻

近日，国内首款生物基氨纶新产品在我省诞生，成为全球唯一一款生物碳含量达到欧盟三星标准的生物基氨纶纤维产品。记者了解到，该产品由江苏科技体制改革“试验田”江苏省产业技术研究院（以下简称：江苏产研院）积极推动，由南京工业大学郭凯教授团队、连云港杜钟新奥神氨纶有限公司、苏美达轻纺公司和集萃工业生物技术研究所四方联合推出，再次搭起科技与产业的“桥梁”。

企业高校同携手 挑战全球科研难题

氨纶，被誉为纺织品中的味精，纺织服装行业素有“无氨不成布”的说法，全球含有氨纶纤维的纺织品，其产值每年超过3300亿元。而生物基氨纶主要用于弹性面料的制造，这一类面料穿着舒适贴身，一般用于运动服饰、背包、降落伞等领域，是近年来国际上高端纺织面料开发的热点。

“与常规氨纶相比，生物基氨纶采用可再生的生物质为原材料，取代不可再生的石油基原料，低碳可降解，符合可持续发展的理念，是国际纺织材料领域备受关注的重点在研产品。”江苏省产业技术研究院材料事业部总监张栓明介绍，“但目前在行业的发展中还存在一些挑战，从原料合成、到材料制备、再到成本控制，都有诸多的边界条件，这是生物基材料行业一个比较共性的现状。”

作为国内首批氨纶生产企业之一，连云港杜钟新奥神氨纶有限公司专注于差别化氨纶研发及应用，推出的多种氨纶产品，广泛运用于医疗防护、服饰面料等领域。近年来，开发生物基氨纶成为杜钟新奥神氨纶的重点业务方向之一，然而这一技术在国内尚属空白，如何解决技术难题，对接研发资源，成为企业的一大难点。

企业有需求，“试验田”来回应，2020年9月，江苏产研院与杜钟新奥神氨纶签署了合作协议，共建JITRI-杜钟氨纶联合创新中心。张栓明介绍，在充分了解企业技术需求后，江苏产研院积极对接、匹配科研资源，推动企业与郭凯教授团队为班底的集萃工业生物顺利对接，签订了“生物基功能聚酯及其氨纶纤维的制备技术”合作协议。

目前，在开发生物基氨纶方面，美国、韩国、日本都在积极布局，持续开发新品种、进行商品化。“但从公开介绍来看，国际上相关产品的生物碳含量均不高，基本处于欧盟一星水准，此外，相关产品的价格均处于高位。因此，开发高生物碳含量、高性能、低成本的新型生物基氨纶已成为生物基氨纶领域的前沿热点和发展趋势。”南京工业大学副校长郭凯教授介绍。

产品研发新机制 为科研创新保驾护航

生物基氨纶的研发主要难点是什么？南京工业大学孙戒教授告诉记者，氨纶纤维对纺丝原料和产品性能的要求极为苛刻，纺丝原液黏度要适中，所纺出来的纤维性能在伸长率、回复率、张度、张力衰减率等方面均要达标。“比如20D的生物基氨纶纤维丝极细，9000米长的纤维丝仅重20克，同时还要兼顾穿着舒适性、材料弹性、纺丝成品率等综合要求，通俗地讲，拉伸5倍长要不能断，拉伸3倍长松开后要原样复原，多次拉伸后要基本没有变化等。因此，就需要对材料结构进行理性设计，并科学高效地将结构制备出来。很幸运，我们最终获得了理想的结构。”

经过近5年的联合攻关，这款生物基氨纶新产品得以问世。“新型生物基氨纶采用全新的生物基原料和氨纶制备思路。经过分子结构设计和聚合工艺改造，氨纶纤维70％的成分来自生物基原材料，与由化石原料制成的同等产品相比，其碳足迹最高可减少44％，同时保持了与传统莱卡纤维相同的性能参数。”孙戒解释。

“我国之前还没有生物基氨纶产品，我们开发的这款生物基氨纶属于国内首创，填补了领域空白。”郭凯介绍，项目团队开发的生物基氨纶纤维各项性能达到优等品级，成本远低于国际同行，生物碳含量远高于国际同类产品。项目还开发形成了三个牌号的生物基氨纶新品种，相关技术已形成了8件授权发明专利，注册商标也已进入国家工商总局审查阶段。

打造企业联合创新中心 精准对接全球专家

企业提出需求，高校提供技术，江苏产研院在其中发挥的便是“红娘”的作用，为两者牵线搭桥。面对全省大大小小的上万个企业，如何进行筛选和精准的对接？张栓明告诉记者，江苏产研院本身就包含着一支科研力量，对行业发展、项目技术有着深厚的了解。为了让企业与高校在创新创业层面深度融合，前期详细的评估工作必不可少。

“首先，我们主要以各领域的龙头企业为抓手，从科学原理、工艺边界、成本结构、行业状况等各个方面，多维度挖掘合作企业的技术需求，并判断需求的真伪；其次，我们会与企业详细沟通，了解企业需求的关键难点，包括技术与市场层面，在这之后我们才能找到最契合的机构或团队来与企业对接。”企业与高校之间的合作可能不会一次达成，要经历好几次不同团队的对接，这在平时工作中都是常态。

研究团队抓科研，企业抓市场，江苏产研院作为两者“桥梁”，为何这样的模式可以成功？张栓明表示，“江苏产研院目前有70多家研究所，还和许多高校科研机构达成合作。我们希望企业能够通过我们找到适合他们的资源。”他解释，“另外，企业和院校之间的信任建立不是一朝一夕的事情，作为具有专业性、公信力的政府机构，可以为企业做到信用上的保障，把建立信任的时间缩短。同时我们也有相应政策和资金的支持，一家体量不大的企业，也能够通过我们对接到知名科研团队。”

“为江苏产业的转型升级提供技术支撑，这是我们基本的一个宗旨。”张栓明表示，未来，希望将这套机制在长三角推广，产出更高质量的技术、联合高校培养更多创新创业人才。另外，近年来江苏产研院也着力打造创新综合体，希望各种资源要素能够在物理空间上达到深度融合。