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以草代木、天然抗菌、可自然降解，新乡化纤开创新的“传奇”——菌草纤维

“以草代木、天然抗菌、可自然降解” ——注定了菌草纤维将是一个新的“传奇” “以草代木”，突破我国再生纤维素纤维行业所需的原料浆粕此前大量依赖进口的局面；开发出一种具有“中国特色”的全新原料，并逐步推进纤维的产业化生产；在研发过程中，又发现菌草纤维的天然抗菌性；用菌草纤维制成的衣物，可自然降解，分解后对环境无任何污染······ 就在今年3月份，新乡化纤股份有限公司（以下简称新乡化纤）重磅推出一种新型再生纤维素纤维——菌草纤维。作为老牌国企，新乡化纤一直致力于提升产业链、供应链韧性和安全水平。多年来，为了打破纤维素原料国外掣肘的形势，新乡化纤科研团队不断试错、纠正，追寻探索非木原料。直到2022年与林占熺教授研究的菌草相遇，“菌草制浆”的灵感从新乡化纤董事长邵长金的脑海中迸发出来。菌草是《山海情》中的仙草，林占熺教授经过三十年的探索追寻，使菌草成为了沿海地区、西北荒漠以及贫瘠土地的“幸福草”，林教授让菌草在贫苦地带开出了“致富花”。新乡化纤研发人员发现菌草纤维素含量高，而且生长速度快，菌草的制浆能力优势明显，能够代替棉短绒、木材，是实现可持续利用的理想原料。新乡化纤将菌草用于纤维制造，推进了菌草技术在工业领域的应用，具有突破和开创性的意义。新乡化纤董事长邵长金介绍：“我们已经掌握了‘从一棵草到一根丝’的全套工艺技术，为推动中国乃至全球溶解浆产业格局变化找到了可能。公司生产的菌草纤维，不但具备与棉、木纤维同等的优良品质，还具有优异的抗菌性能。此外，菌草在生长过程中能产生巨大的绿色降碳效应，从而让这棵‘幸福草’在纤维领域开出了‘幸福花’。” 新乡化纤联合科研院所成立攻关小组，对菌草进行纤维素、半纤维素和木质素进行了分析研究，研究发现菌草是再生纤维素纤维理想的非木原料，而且菌草中的半纤维素可以转化为生物基氨纶的原料，经过反复试验，新乡化纤掌握了由菌草制备浆粕并进行纺丝的相关技术。更重要的是对菌草纤维进行定性分析，证明菌草纤维中含有孤挺花宁碱。据文献记载，孤挺花宁碱具有优异的抗菌性。后经国家纺织制品质量监督检验中心检验报告表明：菌草纤维对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的24小时杀菌率均大于99%，具有极好的抗菌效果。菌草纤维新乡化纤“以草代木”开辟了纤维素纤维原料的新途径，对提高产业链的安全和韧性具有极其重要的作用。同时，菌草纤维是科技创新的一个新时代产品，萃取了天然菌草升华，制成的衣物可在土壤中自然降解，分解后对环境无任何污染，是一种天然的、绿色的、环保型的纺织原料，这将续写纺织行业“绿色、科技、时尚”可持续发展的一个新的传奇，为国家碳达峰碳中和贡献卓越力量。 60余年，新乡化纤深耕纤维领域，再生纤维素长丝和氨纶生产规模、装备技术和绿色创新方面已然处于行业领先。新发展阶段，我国的纤维产业正在从“大国”迈向“强国”，新乡化纤秉承“做强纤维研发和生产，不断延伸产业链条”的发展战略，发扬首创精神、甘当开路先锋，携手上下游合作伙伴及科研院所共同开发菌草纤维及其下游产品，打造菌草纤维上下游完整的生态圈，拓展菌草纤维在纺织行业新的应用领域，做优、做强、做大菌草纤维产业，实现产业链供应链的健康与稳定，增强行业的全球竞争力。

“超高强高模碳纤维（HF55M）工程化关键制备技术”项目通过鉴定

2023年11月9日，中国纺织工业联合会在江苏省丹阳市组织召开了由江苏恒神股份有限公司、中国科学院宁波材料技术与工程研究所和哈尔滨工业大学共同承担的“超高强高模碳纤维（HF55M）工程化关键制备技术”项目鉴定会，鉴定委员会认为项目成果达到国际先进水平。项目研究背景高模量碳纤维又称石墨纤维，是一种含碳量99%以上的高性能碳纤维，高模量碳纤维是一种性能独特的军民两用工业材料。高强高模碳纤维具有高比模量、热膨胀系数小、尺寸稳定等优点，是卫星和航天器主体结构、功能结构和防护结构等不可替代的关键材料。目前高模碳纤维广泛应用于航空航天、体育器材、民用高端产品等先进复合材料的增强，其中航空航天占据高模碳纤维市场份额的50%左右，高模碳纤维是各级主次结构的核心关键材料，也是未来航天材料发展的重点。传统的高强型碳纤维，具有高拉伸强度和高断裂延伸率特征，但抵抗变形能力较弱；而高模型碳纤维则具有高拉伸模量，但强度和断裂延伸率（0.7%～1.2%）较低。高强高模高韧性碳纤维，兼顾前两类碳纤维的优点，要求具有高拉伸强度、高拉伸模量和高断裂延伸率（≥1.5%）的特点，满足高模量碳纤维应用工艺性、提高碳纤维性能利用率、提升复合材料拉伸性能的综合要求。 2015年，美国佐治亚理工学院于首次研制出高强高模高韧碳纤维。2018年，碳纤维行业的龙头企业之一--东丽报道了M40X产品，其强度达5.7 GPa，模量为377 GPa，断裂伸长率为1.51%。国外新型碳纤维的发展，不再一味追求超高拉伸强度，而是朝高强度、高模量、高延伸率“三高”方向发展，走向与应用目标相契合的方向。高强、高模M40X等级碳纤维能够满足未来国防及高端装备领域对碳纤维复合材料性能均衡化的要求。目前国内尚无该纤维成熟竞品，国外主要竞品为东丽M40X，但目前并未大批量销售，因此研制该款碳纤维对实现高性能碳纤维自主可控、缩短碳纤维技术与日本等发达国家的差距、为下一代复合材料发展奠定技术基础等均具有极其重要的战略意义。项目主要创新点项目开发了连续长周期聚合及高分子量、窄分布聚丙烯腈纺丝原液制备技术；研发出高温高浓凝固成型技术；研制出聚丙烯腈纤维预氧化碳化结构调控与纳米缺陷控制技术。结合复合式电化学表面处理工艺，研制出完整的超高强高模碳纤维工程化技术。项目产业化及应用情况项目建成了十吨级超高强高模HF55M碳纤维工程化生产线，产品经第三方检测，碳纤维拉伸强度≥5800 MPa, 碳纤维拉伸模量≥377 GPa，断裂伸长率≥1.50%，目前该款产品通过了多家应用单位多批次试用，并已实现批量销售，能够满足未来国防及高端装备领域对碳纤维复合材料性能均衡化的要求，具有良好的社会和经济效益。项目完成单位简介江苏恒神股份有限公司是一家集碳纤维及其复合材料生产、设计、研发、销售、技术应用服务为一体的国家高新技术企业，隶属于世界五百强陕西煤业化工集团。产品组合覆盖原丝、碳纤维、上浆剂、织物、液体树脂、粘接剂、预浸料，碳纤维复合材料制件，航空复合材料结构件等，是高端全产业链企业。其产品可应用于航空航天、民用航空、新能源、轨道交通、海洋工程、工程机械、体育休闲等领域。恒神拥有江苏省企业技术中心、江苏省PAN基碳纤维工程技术研究中心、江苏省碳纤维及复合材料工程技术中心、欧洲研发中心、澳大利亚研发中心，博士后科研工作站等科技创新服务平台，成立了创新研究院、西安恒神新材料有限责任公司，形成了“五中心一站一院一公司”的创新发展格局。中国科学院宁波材料技术与工程研究所是中国科学院在浙江省成立的第一个直属研究所，成立于2004年4月。宁波材料所围绕新材料布局了材料技术研究所、新能源技术研究所、先进制造技术研究所及生物医学工程研究所四个二级研究所。该研究所致力于科研与技术开发、人才培养、高科技创业及规模产业化等方面的结合，以提升浙江省及国内新材料产业化和新技术的研究发展水平，同时还开展前沿新材料技术的研究与开发、高层次人才培养、技术咨询与技术服务、技术转移孵化等工作。经过十几年的发展，宁波材料所形成了“以人为本”、“七位一体”，科研技术链、材料应用链、人才培养引进链三链融通的创新生态。其与国内600多家企业和全球60多个知名机构开展了广泛合作，实现了金刚石、大豆胶、石墨烯等30余项重大科技成果产业化。哈尔滨工业大学是一所公立综合性工业大学，是工业和信息化部直属的全国重点大学，也是中国工业和信息化领域的核心大学之一。其成立于1920年，是中国最早的工科学府之一，拥有深厚的学术传统和卓越的科研实力。哈工大是中国高校中最早进入国际高水平大学建设行列的大学之一，也是“985工程”、“211工程”和“双一流”重点建设高校。哈工大在多个学科领域具有显著优势，包括但不限于机械工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、材料科学与工程、土木工程等。此外，哈工大在科学研究方面也取得了丰硕的成果，如获得国家科技进步奖、国家技术发明奖等。

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