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先進繊維新材料の未来技術はどうですか。院士専門家は方向を与える

2023/7/13 14:06:00 1

　　ここ数年来、我が国は生物医療用、大健康、知能ウェアラブル、最前線性などの繊維新材料の研究予測及び産業戦略配置において、繊維新材料の多学科交差、革新性と転覆性の強い特徴を積極的に発揮し、繊維新材料産業の科学技術革新、サポート保障、キー技術、グリーン要素、持続可能な発展などの基礎能力を向上させるとともに、先進繊維新材料などの未来技術と産業発展を十分に結合し、これによって先進繊維新材料産業の飛躍的な発展を促進する。

　　7月10日、「繊維が世界を変えるイノベーションが変革をリードする」をテーマとした「2023中国・先進繊維新材料未来技術発展国際学術会議」が蘇州盛沢で開催され、業界の有名な院士、国内外の有名な繊維・材料分野の大学と研究院所の専門家らが先進繊維新材料と未来技術の発展特徴、方向、対策と潜在的な協力モデルは、先進繊維新材料の未来技術発展、科学技術革新分野の科学技術と産業発展に献策する。

　　今回の会議は国家先進機能繊維革新センター、紡績業界知能繊維技術と製品重点実験室が主催し、革新センター連盟、江蘇新視界検査測定認証有限会社、蘇州市高性能機能繊維材料業界協会、蘇州市知能繊維維とウェアラブル技術革新連合体が協力した。会議では長江デルタ生態紡績一体化の高品質発展戦略研究成果を発表した、国家先進機能繊維革新センターの高性能繊維及び紙基材産業化技術協同革新公共サービスプラットフォームを正式にスタートさせた。

　　産業チェーン協同、我が国の繊維材料の先発優勢を構築

　　繊維は紡績のチップであり、先進的な繊維新材料は紡績産業の科学技術革新の高度な凝縮、ファッション表現の良質な負荷、持続可能な発展のためのハードコア支持である。科学技術の進歩に伴い、繊維材料は次第に服装や美感などの伝統的な概念を超え、応用分野はさらに拡大され、繊維材料の研究は知能化、機能化、グリーン化の方向に向かって急速に発展している。

　　「新たな科学技術革命と産業変革の推進の下で、我が国の繊維材料産業は質の高い発展を導きとし、多学科交差、多分野融合革新を通じて、絶えず自身の内包を豊かにし、産業のモデルチェンジとグレードアップを牽引している」と中国紡績工業連合会の端小平副会長は述べ、繊維新材料の将来の技術発展は科学技術革新の牽引作用を十分に発揮し、技術のグリーン低炭素発展に引き続き注目し、繊維材料の数の智度を大いに高めなければならない。

　　具体的には、繊維新材料の革新性と転覆性の強い特徴を積極的に発揮し、繊維新材料産業の科学技術革新、重要技術、グリーン要素、持続可能な発展などの技術実力を高め、材料、装備、技術の革新をさらに強化し、短板を補い、長板を鍛造し、先進的な機能性繊維、高性能繊維、バイオベース繊維、最先端の繊維新材料は、産業基盤の高級化を絶えず推進している。グリーン低炭素技術の研究開発における注目度を高め、グリーンチェーンで技術チェーンを駆動し、技術チェーンで産業チェーンを強化しなければならない。生分解性、循環再利用などの繊維新材料の発展に力を入れ、業界規範と評価システムの建設を完全なものにし、業界の炭素ピークと炭素中和の推進に力を入れる。工業インターネット、人工知能、ビッグデータなどの知能製造の共通性のある重要技術の応用研究開発を強化し、繊維材料の研究開発、生産、応用の全チェーンの透明で信頼できるデジタル化プラットフォームを構築し、資源の再構築と国境を越えた革新を推進し、産業のグレードアップと価値の再構築を加速させる。

　　研究開発の実力革新を加速させ、繊維新材料に焦点を当て、重要な核心技術の突破と技術の反復能力の向上を推進し、協同型産業革新生態を構築し、我が国の先発優位の構築を助け、日増しに激しくなる国際競争構造の中で先手を打ち、産業チェーンの各端の義にかなわない責任と使命となっている。

　　ここ数年来、盛沢は終始シルク紡績主導産業を深く耕し、千億級産業、千億級市場、千億級企業の強大な産業クラスターを形成し、生地と材料が共に踊り、繊維と端末が連結する産業構造を構築した。現段階では、盛沢氏は繊維材料の革新によって紡績産業全体の再生と全面的なグレードアップを牽引している。

　　呉江区委員会常務委員、呉江ハイテク区党工作委員会書記の盛沢鎮党委員会書記の沈春栄氏によると、ここ数年来、盛沢氏は先進繊維産業の発展を加速させ、国家級多機能繊維革新センターの試験基地で正式に投入され、アンチモンフリー、難燃性ポリエステル繊維の製造など多くの省が提出した基礎的な研究任務を完成した。機能ポリエステル及び生物ポリエステルの重合と成形などの実験室を建設する、また、東華大学、武漢大学などの大学院と深く協力し、ハイエンド人材の集中加速、産学研の深い融合を推進し、生態優先、グリーン発展を堅持し、生態生地、生態材料の開発に力を入れ、分解可能な繊維、生物繊維などのグリーン繊維を発売し、繊維分野の業界発言権を絶えず開拓している。

　　産学研融合、先進繊維発展の新たな趨勢を探る

　　生体医療用繊維は、生体を診断、治療、修復または置換するための病変組織、器官、またはその機能を増進するための繊維材料である。中国工程院院士、武漢紡績大学学長の徐衛林氏は生物医療用繊維技術と発展傾向を紹介し、現在、生物医療用繊維は原料の選択、製造技術、繊維設計及びその応用上の挑戦に直面しており、生物医療用繊維技術の成熟に伴い、繊維系移植片は独立して或いは人工器官或いは組織の代替物を製造することができ、体外/外培養ステント、幹細胞再生器官、3 Dプリント血管ステントなどを提供でき、生物医療用繊維は加工性が強く、機能性が強く、応用が広いなどの発展傾向を呈している。将来的には、「産学研」の結合を強化し、産業チェーンを絶えず完備させ、産業化の転化を実現することを望んでいる。

　　アルミニウム／水反応は巨大な潜在力を持つ現場水素製造技術である。日本工学院院士、日本東京大学特任教授の古月文志氏はアルミニウム/水反応による水素製造におけるナノセルロースの触媒作用とメカニズムを紹介し、ナノセルロースを用いてアルミニウム/水反応による水素製造を促進するグリーン佳化の新技術、ナノセルロースの製造方法、構造特徴と特徴付け方法、触媒メカニズム及びアルミニウム/水反応による水素製造における応用を説明した。苛性ナトリウムはアルミニウム/水反応による水素製造のための一般的な触媒であり、その必要な添加量は通常アルミニウムの重量の1.5倍であり、苛性ナトリウムの強い腐食性はアルミニウム/水反応による水素製造技術の最大の痛点であることが分かった。

　　「繊維と環境」と題するテーマ報告書の中で、香港理工大学ファッション及び紡績学院の王訓教授は世界的な視野で繊維と環境の関連を見つめ、繊維と紡績生産と環境に関する最新の研究例を分析した。彼は、繊維材料と織物の応用領城洪と各業界、繊維と環境の関連は工業革命の初期から始まり、第1次工業革命は紡績工業から始まり、それ以来大気中の二酸化炭素の累積排出量はほぼ指し示す数段に増加したと述べた。将来的には、繊維生産や紡績加工による環境影響が注目されるだろう。

　　ポリマーナノファイバーは極めて広範な応用の見通しがあり、世界的な競争が激しいハイエンドの新材料でもある。「ポリマー溶融体微分静電紡糸技術及び電気紡糸糸糸の製造」と題する報告書の中で、北京化学工業大学教授、機電工学学院院長の楊衛民氏は溶融体微分静電紡糸技術、多場結合電気紡糸繊維超微細化制御技術、溶融体電気紡糸ナノ繊維膜マクロ量製造技術、溶融微分電気紡績のその場紡績技術などの技術的難点と革新点。その中で、創始的な溶融微分静電紡糸技術は国内外で率先して「ゼロ溶剤」ナノ繊維の工業化グリーン製造を実現しただけでなく、繊維の平均直径が相当することを前提に、生産効率はキログラム級からトン級レベルに大幅に向上した。

　　光触媒膜反応器は近年発展してきた新しい膜反応器である。オーストラリアのディケン大学フロンティア材料研究院の孔令学教授は、光触媒用化学活性化編み炭素繊維の多層構造堆積研究を紹介した。光触媒膜反応器は2層構造で、1つの集積ユニットで二酸化炭素を同時に分離し、他の化学物質に変換することができるが、その性能は光触媒フィラーのポリマーマトリックス中での凝集に制限されている。この制限を克服するために、研究では、Ti−V／Ceバイメタル酸化物を含む3層のpmrを調製し、整然とした／活性炭繊維布上にスパッタリングした後、Pebax 1657でコーティングし、この混合システムの各成分を改良した。

　　人工知能、ビッグデータなどの技術の盛んな発展に伴い、服装は人体の第二層皮膚として、ウェアラブル電子製品の重要な担体となっている。東華大学科学技術研究院の王宏志副院長、教授はスマート服装向けのウェアラブル電子部品を紹介し、スマート変色、センシング、エネルギー貯蔵と転化、アクチュエータ部品をめぐって、ウェアラブル電子部品の低次元化乗性化、集積化の考え方と策略を説明し、機能材料の選択、部品構造の設計から着手し、クロス紡績、マイクロエレクトロニクス、コンピュータなどの学科は、ウェアラブルエレクトロニクス製品とアパレルの融合を推進する。現在、高度なスマート、多機能一体化、高度に融合したスマートウェアは依然として切実な需要である。

　　科学は自然とそのメカニズムに対するシステムと哲学研究に関連し、芸術は美と感情の表現に関連する。紡績業界の角度から見ると、どのように科学技術分野から芸術と文化を獲得するかは重要な意義がある。「科学技術が主導する世界におけるデザインの道——デザイン科学研究の美学」と題した基調講演では、英国王立芸術学会院士で香港理工大学教授の李鹂氏が、顧客体験への理解、社会的ニーズ、過去をめぐって未来を予測し、科学に対する美学の役割を重点的に検討した。彼女は、美学研究方法はユーザーを中心とした角度で複雑な問題を解決し、そして新しい思考を発展させ、新しい可能性を啓発し、現在の研究がもたらした発見、発明と発展はすでに世界の多くの大手紡績企業に採用され、有効で確実な知識移転と市場応用を実現したと述べた。

　　国境を越えて融合し、繊維材料の発展のチャンスを共創する

　　今回の会議では、国家先進機能繊維革新センターの高性能繊維及び紙基材産業化技術協同革新公共サービスプラットフォームがスタートした。このプラットフォームは国家先進機能繊維革新センター及び広東省化学繊維研究所の有限会社、広東省製紙研究所の有限会社と革新センター連盟単位が共同で構築した。国家革新担体として、業界資源を統合し、高性能繊維及び紙基材分野の重要な技術問題を解決し、業界の自主革新能力を高め、産業のグレードアップ発展と持続可能な発展を促進し、高性能繊維及び紙基材の試験試作、検査、評価及びプロジェクト孵化を一体とした技術協同革新公共サービスプラットフォームを構築する。

　　このプラットフォームの主な目標は、現在の業界内の重要な技術と「首締め」技術の問題を解決することです。主な研究方向は植物繊維と化学繊維の有機結合技術の開発と応用研究、高性能複合繊維の技術開発と応用研究などを含む。

　　同時に、会議は長江デルタ生態紡績一体化高品質発展戦略研究成果を発表した。長江デルタ地域の紡績産業は我が国の紡績産業の先進的な生産力を代表し、この地域の生態紡績の高品質一体化発展は我が国の紡績産業のモデルチェンジとグレードアップにとって極めて重要である。国家先進機能繊維革新センターは長江デルタ核心区に位置し、『長江デルタ地域一体化発展計画要綱』江蘇方案の実施に協力するため、革新センターは同済大学、東華大学、中国紡績建設計画院、中国化学繊維工業協会と共同で『長江デルタ生態紡績一体化高品質発展白書』を編制した。

　　会議では、江蘇新視界先進機能繊維革新センター有限公司（国家先進機能繊維革新センター）総経理、東華大学研究員の王華平氏が長江デルタ生態紡績一体化高品質発展戦略研究成果を紹介した。「白書」は生態紡績、「一体化」と「高品質」、全ライフサイクルなどの理念をめぐって、長江デルタ生態紡績一体化の高品質発展の内包と外延を分析し、解読した。調査研究を通じて、長江デルタ生態紡績一体化の高品質発展現状及び各地域の生態紡績、グリーン経済融和に対する支持政策を分析し、整理し、既存の産業チェーンに存在する問題及び企業が直面する苦境、発展チャンスなどについて診断を行った、長江デルタ地域の生態紡績がどのように2つの理念を貫徹するかをめぐって生態紡績の発展目標と経路を明確にし、長江デルタ生態紡績の発展の助力体系と政策提案を提出した、国内外の生態紡績産業の発展例を整理・総括し、紡績繊維原材料から加工過程及び最終製品の製作などの生態紡績加工技術の内容を提出し、凝集し、長江デルタ生態紡績企業の技術アップグレードを支持し、関連企業に参考を提供し、我が国の紡績産業の生態緑色高品質発展に助力を提供した。