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朱美芳教授在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

“老百姓到底對(duì)紡織產(chǎn)品的哪些功能需求最多？”面對(duì)日漸暖熱的功能纖維市場(chǎng)，東華大學(xué)材料學(xué)院朱美芳教授不禁自問(wèn)。

為了找到答案，朱美芳請(qǐng)來(lái)校內(nèi)纖維、紡織、染整及服裝等不同學(xué)科的專家進(jìn)行討論。同時(shí)，成立課題組，一家家地跑生產(chǎn)、應(yīng)用和外貿(mào)工廠，收集市場(chǎng)信息。這兩門功課做完，課題組對(duì)國(guó)際上重要的纖維功能進(jìn)行重新排序，一致認(rèn)為抗菌功能最重要。

近期，在上海舉行的中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上，東華大學(xué)展區(qū)的“健康防護(hù)功能雜化材料及其高值化聚酯纖維設(shè)計(jì)開發(fā)”項(xiàng)目把人們對(duì)紡織品功能的認(rèn)知帶入了3.0時(shí)代。

抗菌材料，再次深耕

“水洗50次，紡織品仍能保持優(yōu)異抗菌效果；排汗、導(dǎo)濕的運(yùn)動(dòng)休閑面料還可‘加載’抗菌、阻燃等功能。”這些紡織品界的功能大比拼，都離不開默默追隨其后的科研團(tuán)隊(duì)——東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院功能雜化材料課題組。

該團(tuán)隊(duì)十余年潛心研究集抗菌、阻燃等功能與舒適性于一身的系列纖維成果，陸續(xù)向人們亮出功能纖維的組合招牌。

2008年，課題組在多方調(diào)研論證基礎(chǔ)上，扎扎實(shí)實(shí)地開始了對(duì)“抗菌材料”這個(gè)老話題的新一輪深耕。

“盡管快十年過(guò)去了，抗菌材料研究不僅對(duì)市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)很重要，其對(duì)學(xué)術(shù)研究也不容小覷。”朱美芳介紹，近年來(lái)，國(guó)外不斷有研究者發(fā)現(xiàn)所謂的“超級(jí)細(xì)菌”，其通俗來(lái)說(shuō)就是對(duì)抗生素有耐藥性的細(xì)菌，它對(duì)人體的危害比病毒厲害得多。“超級(jí)細(xì)菌”駭人之處并不在于其殺傷力，而是它對(duì)抗生素的超級(jí)抵抗力，“無(wú)藥可用”是它帶給人類的致命恐慌。“人們對(duì)抗菌的需求幾十年來(lái)一直在不斷變化，我們的科研也要緊跟需求，研究項(xiàng)目的持續(xù)創(chuàng)新非常重要。”朱美芳繼而說(shuō)道。

需求在變，創(chuàng)新不止

在凝聚科研方向的基礎(chǔ)上，課題組還最大程度地匯聚科研人才：整合材料及紡織等多個(gè)優(yōu)勢(shì)學(xué)科形成強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的學(xué)科鏈，各學(xué)科領(lǐng)域中頗有建樹的教授強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，集結(jié)成“東華梯隊(duì)”。

課題組從纖維材料攻關(guān)開始，覆蓋包括面料、服裝設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

隨著消費(fèi)者以及行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求的變化，課題組的研究方向也一直在不斷調(diào)整。從單一抗菌功能，到抗菌和舒適性相結(jié)合，再到抗菌、阻燃雙功能加舒適性等。伴隨每一次研究方向的變化，整個(gè)工藝過(guò)程都在追求創(chuàng)新，綠色化、環(huán)保化、高值化以及低成本是課題組研發(fā)的共同目標(biāo)。

抗菌紡織品歷來(lái)深受日本和歐洲消費(fèi)者青睞，在日本，“抗菌”是襪子的必備功能。“而很長(zhǎng)一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)抗菌產(chǎn)品生產(chǎn)參考的都是‘洋標(biāo)準(zhǔn)’，出口看的都是‘洋臉色’。”朱美芳指出這一產(chǎn)業(yè)痛處。

纖維的抗菌功能如何實(shí)現(xiàn)？選什么材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？這些都是團(tuán)隊(duì)要解決的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)不同實(shí)驗(yàn)反饋，大家發(fā)現(xiàn)在纖維中加入納米級(jí)粉體可有效提高纖維功能。可是，高溫下納米顆粒卻容易發(fā)生團(tuán)聚，銀系抗菌材料被納米化后會(huì)變得不穩(wěn)定。團(tuán)隊(duì)遂通過(guò)結(jié)構(gòu)及制備工藝的控制，把銀系抗菌材料和纖維載體很好地負(fù)載結(jié)合，使其能經(jīng)受300℃以上高溫且不變色。

“但是，幾年前，美國(guó)環(huán)境署出文，對(duì)銀系抗菌材料不予推介，因其可能會(huì)對(duì)水體微生物產(chǎn)生影響。同時(shí)對(duì)其他國(guó)家含此類材料的產(chǎn)品出口也提高了門檻。”朱美芳有一點(diǎn)沮喪，但轉(zhuǎn)而又開心地說(shuō)，“我們快速轉(zhuǎn)向?qū)ふ曳侨艹鲂钥咕牧稀：芸欤~，這一人體所需、安全性更高且抗菌能力更強(qiáng)的元素進(jìn)入了我們的視野。”

幾年來(lái)，課題組為不受制于人，努力發(fā)展銅系抗菌劑，并將它成功引入纖維之中。

隨著國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者對(duì)健康防護(hù)功能類紡織品的需求不斷攀升，產(chǎn)品所需的高值化功能纖維在生產(chǎn)中存在功效性、耐久性和可加工性難以統(tǒng)一的難題。課題組再次直面問(wèn)題，從纖維制備方法入手，在聚酯合成、纖維成型和紡織后加工中引入雜化及功能組裝技術(shù)，設(shè)計(jì)發(fā)明了具有特定形態(tài)、組成和結(jié)構(gòu)的負(fù)載金屬離子抗菌功能雜化材料，研究出功能材料在聚酯基體中均勻穩(wěn)定分散的新方法。

“制備出的材料性能穩(wěn)定、形貌可調(diào)控且功能高效持久，可用于多功能纖維和功能織物，如襪子、內(nèi)衣褲等的開發(fā)，滿足了化纖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)與可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。”朱美芳無(wú)比自豪地介紹，該成果已處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先及國(guó)際先進(jìn)水平，對(duì)改善人體健康、提高生活品質(zhì)有重要貢獻(xiàn)。

繼課題組在銅系抗菌劑方面取得重要突破后，每年我國(guó)有大量抗菌紡織品出口，其中僅出口至日本的抗菌產(chǎn)品就達(dá)70多種，并逐漸制定出自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，“東華智造”對(duì)抗菌織造行業(yè)的貢獻(xiàn)可見一斑。

蒙學(xué)善問(wèn)，泰定求真

實(shí)際上，功能雜化材料課題組還有個(gè)很文藝的名字：“蒙泰”。

1991年，課題組由東華大學(xué)材料學(xué)院教授、纖維材料專家陳彥模創(chuàng)立。90年代初，課題組開展聚丙烯纖維細(xì)旦化研究，將這種用來(lái)做蛇皮袋的纖維材料，做成細(xì)旦聚丙烯纖維，取名“蒙泰絲”，“蒙泰”由此得名。

“蒙泰絲”是細(xì)旦纖維中的佼佼者，既柔軟又可染色，還可加入功能，實(shí)現(xiàn)了單一成果的可持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。這也成為該課題組數(shù)十年來(lái)項(xiàng)目研發(fā)堅(jiān)持傳承的傳統(tǒng)，從抗菌功能材料、齒科材料等均如此。

“蒙學(xué)善問(wèn)，泰定求真”是朱美芳教授在組里集思廣益征集來(lái)的組名釋義，被師生奉為“組訓(xùn)”，成為大家學(xué)習(xí)科研的共同理念。

“師生同心，堅(jiān)持求學(xué)求真態(tài)度，多學(xué)好問(wèn)，用自己的工作為國(guó)家及人民做有價(jià)值的事。”孫賓對(duì)此深有感觸。

“團(tuán)隊(duì)文化很重要，制度管理也不能少。”在朱美芳看來(lái)，“帶頭人+管理+文化”在團(tuán)隊(duì)發(fā)展模式中三者不可或缺。文化重要的是要融入成員內(nèi)心，成為大家樂(lè)于浸染其中的氛圍和風(fēng)氣。“自己要帶頭，要有高度、寬度和深度，還要有氣度，要站得更高。”朱美芳如此自我要求。

面向未來(lái)，中國(guó)的新型纖維高新產(chǎn)業(yè)已初見端倪，以智能纖維為基礎(chǔ)的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)群即將誕生，可在纖維上實(shí)現(xiàn)傳感、通信、計(jì)算和儲(chǔ)能等功能，新型纖維織物將為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)顛覆性變化。

當(dāng)下，帶著紡織、材料這些傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科，東華大學(xué)又站在新型纖維戰(zhàn)略新的起跑線上。“我們將更加聚焦國(guó)際前沿和國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需求，希望不久的將來(lái)，從功能纖維到智能纖維、納米雜化材料方面都能全面引領(lǐng)國(guó)際發(fā)展方向。”朱美芳信心滿滿。