7月19日 ，由中國工程院主辦的以“高分子綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展”為主題的第267場(chǎng)中國工程科技論壇在廣州市科學(xué)城開講，中國工程院院士瞿金平、孫晉良、石碧、李德群、王琪、王玉忠，加拿大皇家科學(xué)院、加拿大工程院院士Chul B. Park，中國塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)、廣東塑料工業(yè)協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)以及來自省內(nèi)外150多家高分子制造領(lǐng)域相關(guān)高校、科研院所、企業(yè)的代表出席論壇，交流分享高分子綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的模式與途徑。
據(jù)了解，中國工程科技論壇是由中國工程院主辦的品牌活動(dòng)之一，舉辦至今已有18年的歷史，已發(fā)展成為中國工程科技界交流學(xué)術(shù)思想、凝聚集體智慧的重要平臺(tái)，成為工程科技戰(zhàn)略研究和服務(wù)國家科學(xué)決策的重要學(xué)術(shù)支撐。
本場(chǎng)論壇由中國工程環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、華南理工大學(xué)、廣州華新科智造技術(shù)有限公司、聚合物新型成型裝備國家工程研究中心、聚合物成型加工工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、塑料改性與加工國家工程實(shí)驗(yàn)室、廣東省塑料工業(yè)協(xié)會(huì)、廣東省機(jī)械模具科技促進(jìn)協(xié)會(huì)、金發(fā)科技股份有限公司、廣東院士聯(lián)合會(huì)等提供支持。
會(huì)議伊始，中國工程院二局局長高中琪、廣東省科技廳周木堂副巡視員、華南理工大學(xué)副校長邱學(xué)青依次發(fā)言，分別闡述了高分子材料產(chǎn)業(yè)在中國、珠三角地區(qū)乃至具體到廣東省、華南理工大學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀、優(yōu)勢(shì)與所取得的成就，為與會(huì)者宏觀勾勒出了當(dāng)下中國高分子綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展藍(lán)圖。
中國制造業(yè)亟待打響高端科技話語權(quán)爭(zhēng)奪戰(zhàn)
發(fā)言人：瞿金平，中國工程院院士，華南理工大學(xué)聚合物新型成型裝備國家工程研究中心和聚合物成型加工工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、教授
作為本次論壇會(huì)議的學(xué)術(shù)委員會(huì)主席，瞿金平院士第一個(gè)進(jìn)行主題發(fā)言，其以《高分子產(chǎn)品制造技術(shù)自主創(chuàng)新思考》為主題，從制造大國戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀、材料加工技術(shù)創(chuàng)新方式、產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)變革道路三方面入手，闡明了我國制造業(yè)發(fā)展的成就與挑戰(zhàn)：發(fā)展快速但核心技術(shù)缺失。因而在瞿院士看來，中國制造業(yè)接下來需要打響爭(zhēng)奪高端科技話語權(quán)之戰(zhàn)。
在材料加工技術(shù)創(chuàng)新方式上，瞿金平院士也指出要做到產(chǎn)品創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新、模式創(chuàng)新相結(jié)合，從而推動(dòng)中國制造實(shí)現(xiàn)從低端到高端、從低效到高效、從低質(zhì)到高質(zhì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在變革道路上，瞿院士則用以偏心轉(zhuǎn)子為標(biāo)志的拉伸流變加工技術(shù)在全回收農(nóng)地膜、擠壓造粒、混合混煉技術(shù)等方面的應(yīng)用舉例，進(jìn)一步印證了技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新變革的重要性。
利用晶體促進(jìn)PLA在各種聚合過程中的發(fā)泡
發(fā)言：Chul B. Park，加拿大皇家科學(xué)院、加拿大工程院院士
作為多倫多大學(xué)機(jī)械與工業(yè)工程系教授，加拿大先進(jìn)聚合物加工技術(shù)及微孔塑料制造技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域首席科學(xué)家，以及超臨界流體-聚合物發(fā)泡及加工技術(shù)的創(chuàng)始人。Chul B. Park在本次論壇講演中以《Utilization of Crystals for Promoting PLA Foaming in Various Ploymer Processes》為題，闡述了聚合物發(fā)泡技術(shù)在生活中的應(yīng)用之廣泛，并運(yùn)用了大量表格，并從聚合物、超臨界CO2均相體系的構(gòu)建與表征、泡孔成核控制、泡孔成長控制、泡孔聚并及穩(wěn)定化、結(jié)晶對(duì)發(fā)泡影響等方面系統(tǒng)闡述了連續(xù)擠出發(fā)泡加工技術(shù)的基本理論與相關(guān)實(shí)踐。
智能化是注塑成形的發(fā)展趨勢(shì)與方向
發(fā)言人：李德群，中國工程院院士，華中科技大學(xué)材料學(xué)院教授
曾任華中科技大學(xué)材料學(xué)院院長的李德群院士從事塑料注射成形模擬和智能型塑料注射機(jī)的研究和開發(fā)工作多年，取得了顯著的工程應(yīng)用效果。本次論壇李院士主講《注塑成型智能技術(shù)的研發(fā)》，從人工智能的五個(gè)發(fā)展趨勢(shì)切入，列舉華寶智能科技公司的硫化鞋人機(jī)共融生產(chǎn)線、東莞勁勝公司的手機(jī)玻璃蓋板智能生產(chǎn)線等實(shí)例，直觀說明了人工智能的引入給企業(yè)生產(chǎn)帶來的高效率與高精度。
李院士表示，智能制造是國家的發(fā)展戰(zhàn)略，中國工程院也啟動(dòng)了智能制造發(fā)展戰(zhàn)略研究的重大咨詢項(xiàng)目。而作為其重點(diǎn)研究的項(xiàng)目，李院士也將智能制造理念引入了注塑成型，詳細(xì)介紹了塑料注射成型的工藝過程、智能化需求以及研究思路，并針對(duì)當(dāng)下產(chǎn)品高精密難實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)品高性能難調(diào)控、裝備高精度難保障的問題提出了四個(gè)解決方案：成形精度的靜動(dòng)態(tài)復(fù)合補(bǔ)償技術(shù)；取向結(jié)構(gòu)在線感知與精確調(diào)控技術(shù)；高速高壓工況下裝備精度保障技術(shù)；裝備集成與自動(dòng)化產(chǎn)線技術(shù)。根據(jù)李院士的介紹，這一系列注射成形智能方案的應(yīng)用，將顯著提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
兼具優(yōu)良生物降解性和可循環(huán)利用性的PPDO市場(chǎng)前景廣闊
發(fā)言人：王玉忠，中國工程院院士，四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授
經(jīng)過一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，高分子材料已經(jīng)從一種新興事物逐漸成為人類日常生活和各個(gè)行業(yè)的不可或缺的材料。王玉忠院士也在環(huán)境友好阻燃材料、生物基與生物降解高分子材料及高分子材料循環(huán)利用領(lǐng)域進(jìn)行了多年的研究。在他看來，如何平衡資源與環(huán)境發(fā)展是當(dāng)下高分子材料發(fā)展過程中面臨的最大問題。王院士認(rèn)為，利用可再生的生物質(zhì)資源制備高分子材料是高分子領(lǐng)域的重要研究方向，是減小高分子材料過度依賴化石資源的重要途徑。
提出問題，進(jìn)而解決問題。王院士為此向與會(huì)者介紹了聚對(duì)二氧環(huán)已酮PPDO，他表示，PPDO具有優(yōu)良的綜合性能、可循環(huán)利用特性和生物降解性，且整個(gè)生產(chǎn)過程綠色無污染。當(dāng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)后，其成本可大幅度降低，是具有成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的合成生物降解高分子材料，并且有望成為現(xiàn)有使用周期較短的一次性使用塑料制品的替代品，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
固相剪切加工新裝備新技術(shù)有助高值高效回收利用難再生廢棄高分子材料
發(fā)言人：王琪，中國工程院院士，四川大學(xué)教授
作為國際聚合物加工學(xué)會(huì)的中國代表，《高分子材料科學(xué)與工程》期刊主編，王琪院士在本次講演中數(shù)次強(qiáng)調(diào)“廢棄高分子材料是錯(cuò)放的資源，極具回收利用價(jià)值”。因我國高分子材料發(fā)展迅速，產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第一，廢棄高分子材料也相應(yīng)急劇增多，而現(xiàn)行的回收方法主要分為化學(xué)法和物理法，如水解、熱解、燃燒、溶劑分離回收、熔體加工回收等，或投資巨大，或適用面窄，或環(huán)境污染嚴(yán)重。廢棄高分子材料的回收成為了世界性的難題。
對(duì)此，王琪院士與其團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地發(fā)明了基于固相力化學(xué)和剪切力為主的固相剪切攆磨加工裝備，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。解決了傳統(tǒng)回收技術(shù)要求組分相容、粘度匹配因而需要分類分離的難題；通過力化學(xué)解交聯(lián)，賦予交聯(lián)型廢棄高分子材料熱塑加工性，解決其不能二次加工的難題；此外，還能規(guī)?；咧蹈咝Щ厥绽脧U棄電路板，制備高性能土工膜、土工格柵、木塑制品等再生產(chǎn)品。
橡膠材料的發(fā)展趨勢(shì)高性能化、功能化以及綠色化、可循環(huán)化
發(fā)言人：張立群，北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長、教授
張?jiān)洪L主要研究的是三大高分子材料中具有獨(dú)一無二高彈性的橡膠。2017年，橡膠工業(yè)總產(chǎn)值占到我國GDP的1.67%，連續(xù)多年在世界橡膠消耗量和輪胎產(chǎn)量排行榜上位居第一。但隨之而來的橡膠進(jìn)口量突破戰(zhàn)略警戒線、“黑色污染”等也成為了不容忽視的且亟待解決的問題。對(duì)此，張?jiān)洪L認(rèn)為，橡膠材料必須往高性能化、功能化以及綠色化、可循環(huán)化的方向發(fā)展。
在本次講演中，張立群院長詳細(xì)介紹了其依托教育部材料節(jié)能與資源化工中心等在橡膠材料綠色化關(guān)鍵技術(shù)方面的研究進(jìn)展。內(nèi)容包括基于生物基化學(xué)品原料庫設(shè)計(jì)和制備了全新結(jié)構(gòu)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能生物技術(shù)橡膠；大力推進(jìn)我國蒲公英橡膠研究，提高含膠率；研究和開發(fā)低能耗、高分散的液相混煉技術(shù)；創(chuàng)制多階螺桿連續(xù)綠色脫硫回收廢橡膠成套技術(shù)；制備成功超高氣密性能的熱塑性硫化膠等。最后，張?jiān)洪L還提出了下一代綠色輪胎用綠色超級(jí)彈性體的設(shè)計(jì)理念。
熔體直紡工藝可比三段法切片紡工藝綜合能耗降低1/3
發(fā)言人：陳文興，浙江理工大學(xué)校長
身處中國著名的絲綢產(chǎn)地——浙江，作為國際絲綢聯(lián)盟副主席兼教育科技委員會(huì)主任、浙江省“紡織科學(xué)與工程”一流學(xué)科（A類）負(fù)責(zé)人，陳文興校長長期從事纖維材料相關(guān)的研究工作，本次論壇中以《熔融縮聚制備高黏聚酯熔體及短流程生產(chǎn)滌綸工業(yè)絲》為主題，介紹了中國滌綸工業(yè)絲的發(fā)展?fàn)顩r：2017年全球滌綸工業(yè)絲產(chǎn)量約為300萬噸，我國約占69%，且十幾年持續(xù)增長，平均年增幅接近20%。
針對(duì)PET熔融縮聚過程中面臨的熔體攪拌、脫揮困難；分子量分布寬、泛黃；熔體滯留、抱軸、結(jié)焦等問題，陳文興校長也分享了他與團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的全新工藝流程和成套裝備，以及高黏熔體管道輸送技術(shù)、前后道多單元協(xié)同操作技術(shù)，應(yīng)用于熔體直紡工藝，綜合能耗可比傳統(tǒng)的三段法切片紡工藝降低1/3左右。
有機(jī)高性能中空纖維膜可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理
發(fā)言人：肖長發(fā)，天津工業(yè)大學(xué)教授
肖長發(fā)教授長期從事纖維材料領(lǐng)域科研與教學(xué)，在本次高分子綠色制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展論壇中，肖教授針對(duì)我國的水資源污染問題，基于高分子表面與界面理論、同質(zhì)、共融復(fù)合原理、界面致孔理論等，講解了一系列他與團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)的特種膜制備技術(shù)。
本次肖教授的講話中，他著重介紹了熔融紡絲法中空纖維膜的技術(shù)特點(diǎn)與工程化應(yīng)用。根據(jù)肖教授的講解，該中空纖維膜具有高強(qiáng)度（>10Mpa）、高分離精度（平均孔徑28nm）、親水（接觸角≦30°）、大通量（>1000LMH）、噸水能耗降低30%以上，且廢絲易回收回收再利用。技術(shù)成果在天津膜天膜科技股份公司得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，開發(fā)了同質(zhì)增強(qiáng)型PDVF中空纖維膜及膜組件、熔融紡絲法高性能聚偏氟乙烯中空纖維膜，二者皆成為天津膜天公司名牌產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于工業(yè)和市政污水、飲用水、海水淡化前處理等領(lǐng)域，累計(jì)日處理各類水體超1000萬噸。
“零溶劑”熔體電紡是實(shí)現(xiàn)納米纖維綠色制造的必由之路
發(fā)言人：楊衛(wèi)民，北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院院長
本次論壇發(fā)言中，楊衛(wèi)民院長結(jié)合高端制造和綠色制造兩大關(guān)鍵問題，分別抓住兩者的顯著需求：成形、成性、智能與高效、低耗、環(huán)保，介紹了他與團(tuán)隊(duì)在高分子材料綠色制造工藝及裝備研究中的成果。
針對(duì)被列為先進(jìn)材料領(lǐng)域五大難題之一的納米纖維人工制造，在原有溶液電紡技術(shù)的基礎(chǔ)上，楊衛(wèi)民院長提出發(fā)展“零溶劑”熔體電紡是實(shí)現(xiàn)納米纖維綠色制造的必由之路，為此，楊院長及其團(tuán)隊(duì)提出了熔體微積分電紡新原理、多級(jí)電場(chǎng)牽伸新方法和電場(chǎng)均化及動(dòng)態(tài)調(diào)控新裝備三大創(chuàng)新發(fā)明解決方案，并進(jìn)行了納米纖維膜的應(yīng)用開發(fā)研究。零溶劑的綠色工藝使材料轉(zhuǎn)化成纖維的比率由3-15wt%提升至100wt%；首創(chuàng)中空電極與多級(jí)電場(chǎng)接力牽伸方法，全球首次使熔體電紡纖維直徑達(dá)到400nm以內(nèi)；創(chuàng)新發(fā)明電場(chǎng)均化復(fù)合電極板和電場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)控技術(shù)，使成膜均勻性顯著提高；構(gòu)建多級(jí)結(jié)構(gòu)的微納米纖維高效過濾材料體系，在保證高過濾效率的同時(shí)，大幅度降低了流通阻力。
環(huán)境保護(hù)包括綠色設(shè)計(jì)、綠色工藝、綠色生產(chǎn)、綠色包裝
發(fā)言人：黃險(xiǎn)波，金發(fā)科技股份有限公司首席技術(shù)專家，塑料改性與加工國家工程實(shí)驗(yàn)室主任
金發(fā)科技股份有限公司作為一家專業(yè)從事改性材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的科技型上市企業(yè)，建有高分子材料資源高質(zhì)化利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是國家智能制造新模式試點(diǎn)企業(yè)。
在本次講演中，黃險(xiǎn)波主任例舉了塑料行業(yè)內(nèi)的廢水、廢氣、廢液、固廢所造成的環(huán)保問題，提出了包括綠色設(shè)計(jì)、綠色工藝、綠色生產(chǎn)、綠色包裝等典型應(yīng)用的解決方案。而針對(duì)生產(chǎn)過程中的能源浪費(fèi)問題，也分享了數(shù)例節(jié)電、節(jié)水的成功應(yīng)用案例。展現(xiàn)了一家積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任并努力推動(dòng)改性塑料綠色、智能化發(fā)展的企業(yè)形象。
塑料加工設(shè)備應(yīng)面向智能化，面向未來
發(fā)言人：吳大鳴，北京化工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授，塑料機(jī)械及塑料工程研究所所長
吳大鳴教授的主要研究領(lǐng)域是塑料成型原理與裝備，研究方向包括塑料精密成型原理和裝備、聚合物微納成型原理、高性能導(dǎo)電/導(dǎo)熱復(fù)合材料制備新方法等。吳大鳴教授認(rèn)為，塑料機(jī)械的智能化時(shí)代已經(jīng)來臨，面向高端應(yīng)用的大型設(shè)備、微納制造技術(shù)、面向智能系統(tǒng)的柔性傳感器、可穿戴電子產(chǎn)品及技術(shù)以及新材料配套技術(shù)等都為塑料加工領(lǐng)域帶來了巨大的市場(chǎng)和舞臺(tái)。因而塑料加工設(shè)備也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時(shí)代潮流，甚至具有超前性。這是未來高技術(shù)更新?lián)Q代和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是國家高技術(shù)創(chuàng)新能力的綜合體現(xiàn)。
多彩的世界對(duì)高性能纖維提出了色彩的新要求
發(fā)言人：徐衛(wèi)林，武漢紡織大學(xué)教授，教育部長江學(xué)者特聘教授
徐衛(wèi)林教授是中國首位獲得美國纖維學(xué)會(huì)杰出成就獎(jiǎng)的學(xué)者，長期圍繞紡紗理論與技術(shù)、天然纖維的功能化及先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)等方面進(jìn)行原創(chuàng)性理論研究與技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。正如徐教授在講演開篇時(shí)所說的，多彩的世界對(duì)高性能纖維提出了色彩的新要求。針對(duì)高性能纖維結(jié)構(gòu)的特殊性導(dǎo)致難以染色的問題，徐教授從纖維材料的物理與化學(xué)結(jié)構(gòu)性入手，研究非常規(guī)的色彩構(gòu)建方法，并研制了相應(yīng)的裝備與工藝，從而實(shí)現(xiàn)了高性能纖維及其制品的多彩與高品質(zhì)的顏色。比如高性能纖維結(jié)構(gòu)致密，與滌綸相似，可選擇染滌綸用不帶電荷的分散染料；而羊毛纖維因其特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致粒子化非常困難，因而可以采用剪切力和溶脹效應(yīng)的方法。以此類推，徐教授介紹了多種高性能纖維的染色處理方法。
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