有限次使用連體防護服、非織造材料為抗疫物資生產「保駕護航」、讓顏色擁有數字「身份證」……9月15日,第22屆中國國際工業博覽會將在滬開幕,東華大學11項科技成果參展,這些項目服務國計民生、助力產業發展,並具有廣泛的應用前景。新冠肺炎疫情發生以來,東華大學科研攻關更是開啟了「加速跑」。
急!難!要做就做疫情急需、國內沒有的
1月28日,大年初四,從江蘇老家趕回上海途中,中國科學院院士、纖維材料改性國家重點實驗室(東華大學)主任朱美芳一條條瀏覽著疫情報導,口罩、防護服急缺,醫護人員存在感染風險……這些都牽動著朱老師的心,她緊急召開線上主任辦公會議,發布新型冠狀病毒醫衛防護材料應急專項申請通知及指南。「要做就做疫情急需、國內沒有的」,朱美芳團隊青年教師相恆學副教授當即啟動防護服應急專項研發,與校友羅章生創辦的當盛公司合作,力爭儘快生產出高品質、有限次使用的防護服送到抗疫一線。
沒工人、沒原料,科研團隊與公司負責人拿出「科研攻關爭分奪秒」「重新回一線當工人」的那股勁,開發出高阻隔、高耐磨、高透溼安全防護材料,耐撕裂性能為普通防護服面料的2至3倍。團隊研發出集高防護性、服用舒適性和持久耐用性於一身的優質有限次使用防護服,經鈷60輻照殺菌後可重複使用,部分物化指標甚至超過了美國杜邦公司的同類產品,產能短時間內達到每天生產約2000件。該項目還入選了國家自然科學基金委緊急啟動的高端防疫產品攻關項目。
科研攻關,為抗疫物資生產「保駕護航」
新冠疫情期間,口罩、防護服、隔離衣、手術服等非織造醫用防護製品成為了尤為關鍵的防疫「利器」。紡織學院靳向煜教授團隊針對口罩防病毒的關鍵材料——紡熔非織造材料的特性及使用工藝集中科研攻關。
針對紡熔非織造材料過濾效率低、濾效與濾阻難以有效平衡等問題,靳向煜帶領團隊立下「科研軍令狀」,開展《高品質紡熔非織造過濾材料及長效駐極技術》研發,開發梯度過濾結構,重點提高材料蓬鬆度和纖維直徑均勻度,降低過濾阻力的同時提高材料的容塵量,口罩透氣性更好;針對熔噴工藝,開發出專用長效駐極有機母粒,通過駐極技術使非織造材料帶上靜電,過濾更細更多的顆粒,進一步提升過濾效率,相關產品過濾效率≥95%……與普通口罩相比,既提高了佩戴透氣舒適性,又實現了高效防護。團隊還研發了高壓長距尖端電暈放電駐極裝備,採用外置式電暈充電方法對紡熔非織造材料進行駐極處理。
目前,系列紡熔非織造技術已在全國範圍內推廣應用,通過與國內紡熔非織造材料龍頭企業合作實現成果轉化,並建成示範生產線十餘條,所生產的紡熔非織造材料大量用於醫用口罩、民用口罩、兒童口罩、防護服、隔離服等生產,有效保障了此次新冠疫情中抗疫物資的生產。
讓顏色擁有可全球通行的數字「身份證」
中國紅、蒂芙尼藍、星巴克綠……這些大家熟知的顏色已經成為消費者心中的品牌認知。在紡織品設計和生產中,如何實現對面料顏色的高效精準管控及數位化傳輸交流成為一大全球化難題。
面對紡織企業普遍存在的這一難題,紡織學院張瑞雲教授團隊開始在色紡紗配色、面料仿真和面料資料庫領域開展科研攻堅。從2012年至今,團隊自主研發全光譜染料和色纖維的反射光譜體系和高覆蓋色域體系,創建了混色和單色的光譜匹配模型,確保了混色樣品和單色面料的高度匹配;研發麵料虛擬仿真和影像資料庫並實現智能檢索。《色紡紗與色織面料顏色數位化系統》項目實現了色紡紗顏色快速測配與預測系統,優選色纖維各類混色方案和適合的配色模型,一次配色準確率達到85%以上,大大提高了色紡紗配色效率;大容量色織面料庫智能檢索系統,採用三類算法對大容量面料庫面料進行快速準確定位,萬張樣本容量單幅圖像檢索最低耗時約3秒,最高準確率達95%。該項目技術申請發明專利4件,其中獲授權發明專利2件,以此為部分技術內容的「紡織面料顏色數位化關鍵技術及產業化」項目榮獲2019年國家科技進步獎二等獎。
東華大學參展項目還有「新型智能功能聚氨酯材料」「CHES-FY 紡織材料手感風格測試儀」「新型綠色高效鈦系納米催化劑的開發及其聚酯產業應用推廣」「高性能液晶聚芳酯纖維」「航空級熱塑性複合材料」等,用高質量科技成果打出「智能牌」「環保牌」「生活牌」。
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