主题为“生物质纤维及生化原料研讨会”的东方科技论坛第150次学术研讨会于2010年6月16-18日在上海沪杏科技图书馆举行。本次会议由亿万先生mr01官网纤维材料改性国家重点实验室承办,由中国工程院季国标院士、郁铭芳院士、孙晋良院士、蒋士成院士和美国加州大学戴维斯分校孙刚教授担任执行主席。来自美国内布拉斯加大学、新加坡国立大学、美国农业部西部研究中心、清华大学、武汉大学、天津工业大学、青岛大学、上海大学、亿万先生mr01官网、中科院过程工程研究所、中科院化学研究所、中科院上海应用物理研究所、总后军需装备研究所以及上海市纺织控股(集团)公司、仪征化纤股份有限公司等全国21家单位的近50位专家参加了会议讨论。亿万先生mr01官网校长徐明稚出席会议开幕式并讲话。中国化纤工业协会理事长郑植艺、上海市科委基础研究处副处长刘文波、亿万先生mr01官网副校长俞建勇、材料科学与工程学院院长朱美芳、国际合作处处长李振栋、科研处处长季诚昌等也出席了会议。
亿万先生mr01官网校长徐明稚在讲话中介绍了作为承办单位的亿万先生mr01官网是国家首批进入“211工程”的国家重点院校,坚持走特色发展之路,以建设“有特色、多科性、高水平”为目标。在加强传统特色学科建设的同时,学校还重点支持前沿交叉学科的发展,尤其在生物质纤维及生化原料研究方面给予了特别关注,承担了多个国家及上海市重大产业科技攻关项目等,且取得了一批有显示度的成果。
本次论坛围绕生物质纤维原料的生态化制备、生物质纤维的新型高效绿色成型加工、新型生物质纤维及产品的开发与应用、生物质纤维发展的必要性、前景以及发展过程中面临的科学、技术和产业方面的问题展开了深入讨论。
美国加州大学戴维斯分校的孙刚教授作了题为“Applications of Natural Polymers and Chemicals in Textile Processing”的报告。他认为,自然界中存在大量的生物质原料,例如纤维素、淀粉、蛋白质、木质素、半纤维素、甲壳素等。这些生物产物大多都能用于制备高聚物、纤维和纺织工业中的辅料。如何利用这些天然的生物资源,使之成为可利用的能源和材料已成为全球的研究热点,应该开展合作研究以利用环境友好且可持续的技术来有效开发这些生物资源。
中国科学院过程工程研究所的陈洪章研究员作了题为“纺织纤维原料过程工程研究进展”的报告。他指出,纺织工业面临的首要问题仍然是如何从天然原料中高效、清洁、经济地分离制备纺织纤维,从天然纤维原料特性出发,利用过程工程的思路,通过多种技术工艺的交叉和融合,形成一些独具特色的天然纤维原料生态产业集成,是天然纤维原料产业发展的新思路。
亿万先生mr01官网的王华平教授在题为“生物纳米纤维素发展状况及趋势”的报告中指出,在纳米纤维素纤维以其优异的特性,推动世界高新技术的发展和传统产业的更新换代的背景下,生物法制备纳米纤维已成为纳米科技中异军突起的一项技术,为纳米纤维类材料的产业化、低成本化、多样化和流程化开辟出了一片广阔的天地。他围绕纳米细菌纤维素(也称生物纤维素)的生物发酵制备技术及细菌纤维素在食用、医用、分离防护、废水处理及光电等领域的系列产品开发以及对细菌纤维素的低成本高效制备关键技术及产业化应用拓展做了简要介绍。
武汉大学的张俐娜教授、美国内布拉斯加大学的杨一奇教授、天津工业大学的程博闻教授、美国农业部西部研究中心的Glenn教授、青岛大学的夏延致教授、清华大学的刘德华教授、总后军需装备研究所的张建春教授级高工/少将、新加坡国立大学的刘向阳教授、中科院化学研究所的张军研究员以及亿万先生mr01官网的邵惠丽教授和张玉梅教授等分别就纤维素纤维、海洋生物质纤维、汉麻纤维的研究和发展趋势、生物法联产生物柴油工艺和我国生物质纤维的开发及其产业化前景分析阐述了各自的看法和建议。认为在石油矿产资源日趋紧张的今天,生物质纤维作为以自然界的动物、植物等可再生的生物资源为原料、产品废弃物可生物降解的一类纤维,根据市场的需要,利用节能减排、清洁生产的新技术开发新型生物质纤维,不仅与我国人民生活和国民经济密切相关,而且对于我国纺织化纤行业实现低碳节能和产业升级、达到资源与环境友好的协调发展起到了重要的推动作用。虽然近来年,我国在发展生物质纤维方面已开展了一些工作,如利用离子液体等各类溶剂体系制备再生纤维素纤维的工艺开发,海藻纤维、甲壳素纤维等海洋多糖类纤维的制备,以及聚乳酸等生物降解聚合物开发等,但与这些以天然生物资源为原料的生产相关的一些基础研究亟待加强,否则将影响到该技术工业化研发的进度。加强该领域的研究将对使我国在生物质纤维和生化原料的发展中获得主动具有十分重要的意义。
会上,与会专家通过精彩的报告和热烈的讨论,充分了解了国内外生物质纤维及生化原料开发利用现状和我国的战略部署概论,深入探讨了生物质纤维及生化原料开发利用的相关科学技术问题,达成了以下几点共识:
1、国内生物质纤维尤其是纤维素纤维的研究具有一定的特色,有些处于国际领先水平,本次会议对生物质纤维及生化原料的研究有积极作用,对该项目的建立能起到推动作用。建议推动产、学、研结合,从产品原料、开发和利用上进行全面规划。
2、建议基于我国国情实际,边研究边产业化,走多元化生物质能源发展之路。不仅要利用粘胶纤维等一些已经成熟的生物质能源技术进行产业化生产,而且更需要尝试进行新方法、新工艺的发展,多渠道开发生物质能源技术,提高竞争力,实际解决科学与工程的转化问题。
3、在发展生物质纤维过程中,要引入全生命周期研究,进行能源、经济和生态环境效应的综合评估,保证生物质能源的健康和可持续发展。同时建议国家在新能源发展战略布局上,明确对“生物质纤维及生化原料”的定义和检测方法,在产业发展布局上,实施政策扶持和优先发展战略,尽快实现产业化,并得到国际认证。
4、发展生物质纤维,关键是实现原料选择和可持续生产的衔接,相关技术与现有装置的衔接,产品与应用市场的衔接。在综合利用生化原料的基础上,研究以生物质资源的前处理和制造化学纤维的过程;建立以天然纤维素原料为主的生物质转化的化工产品体系;实现高性能生物质纤维的开发,为产业化提供支撑。
5、发展生物质纤维和生化原料的基础研究需要多学科大合作,这一技术必然走集成道路,是中国纤维产业的创新机遇,是科学与产业发展必然的战略选择。必须大力开展生物质纤维资源与前处理技术、新型生物质纤维技术、新型生化合成纤维技术的研究。
纺织工业是我国国民经济的传统支柱产业,而纤维行业作为纺织原料与创新的源头,为我国纺织工业发展提供了重要的支撑与保障作用。然而,由于全球石油资源的日趋匮乏,作为世界最大的化纤生产国,我国化学纤维的产量将会受到越来越多的制约,为了满足市场需求,必须有相应的替代资源以满足生产发展和消费增长的需要。因此,能够替代石油的可再生、可降解的新型化纤原料的经济性日益显现,以生物质工程技术为核心的绿色纤维及材料的快速发展,定成为引领化纤工业发展的新潮流,并实现纤维产业资源、能源和环境的协调。
基于生物质纤维的技术现状,总的发展趋势是资源有效利用、技术环境友好、产品灵活多样,因此“生物质纤维及生化原料”是紧密结合国家战略目标,符合国家中长期发展需求的一项重大课题,生物质纤维资源同时也是未来较长一段时间内纺织行业发展的主要方向。