7月19日 ，由中國工程院主辦的以“高分子綠色製造產業技術創新與發展”為主題的第267場中國工程科技論壇在廣州市科學城開講，中國工程院院士瞿金平、孫晉良、石碧、李德群、王琪、王玉忠，加拿大皇家科學院、加拿大工程院院士Chul B. Park，中國塑料加工工業協會、廣東塑料工業協會等行業協會以及來自省內外150多家高分子製造領域相關高校、科研院所、企業的代表出席論壇，交流分享高分子綠色製造產業技術創新與發展的模式與途徑。
據了解，中國工程科技論壇是由中國工程院主辦的品牌活動之一，舉辦至今已有18年的曆史，已發展成為中國工程科技界交流學術思想、凝聚集體智慧的重要平台，成為工程科技戰略研究和服務國家科學決策的重要學術支撐。
本場論壇由中國工程環境與輕紡工程學部、華南理工大學、廣州華新科智造技術有限公司、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實驗室、塑料改性與加工國家工程實驗室、廣東省塑料工業協會、廣東省機械模具科技促進協會、金發科技股份有限公司、廣東院士聯合會等提供支持。
會議伊始，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、華南理工大學副校長邱學青依次發言，分別闡述了高分子材料產業在中國、珠三角地區乃至具體到廣東省、華南理工大學的發展現狀、優勢與所取得的成就，為與會者宏觀勾勒出了當下中國高分子綠色製造產業技術的創新與發展藍圖。
中國製造業亟待打響高端科技話語權爭奪戰
發言人：瞿金平，中國工程院院士，華南理工大學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實驗室主任、教授
作為本次論壇會議的學術委員會主席，瞿金平院士第一個進行主題發言，其以《高分子產品製造技術自主創新思考》為主題，從製造大國戰略轉型現狀、材料加工技術創新方式、產品製造產業變革道路三方麵入手，闡明了我國製造業發展的成就與挑戰：發展快速但核心技術缺失。因而在瞿院士看來，中國製造業接下來需要打響爭奪高端科技話語權之戰。
在材料加工技術創新方式上，瞿金平院士也指出要做到產品創新、裝備創新、模式創新相結合，從而推動中國製造實現從低端到高端、從低效到高效、從低質到高質的轉型升級。
在變革道路上，瞿院士則用以偏心轉子為標誌的拉伸流變加工技術在全回收農地膜、擠壓造粒、混合混煉技術等方麵的應用舉例，進一步印證了技術進步與創新變革的重要性。
利用晶體促進PLA在各種聚合過程中的發泡
發言：Chul B. Park，加拿大皇家科學院、加拿大工程院院士
作為多倫多大學機械與工業工程係教授，加拿大先進聚合物加工技術及微孔塑料製造技術及應用領域首席科學家，以及超臨界流體-聚合物發泡及加工技術的創始人。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，闡述了聚合物發泡技術在生活中的應用之廣泛，並運用了大量表格，並從聚合物、超臨界CO2均相體係的構建與表征、泡孔成核控製、泡孔成長控製、泡孔聚並及穩定化、結晶對發泡影響等方麵係統闡述了連續擠出發泡加工技術的基本理論與相關實踐。
智能化是注塑成形的發展趨勢與方向
發言人：李德群，中國工程院院士，華中科技大學材料學院教授
曾任華中科技大學材料學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的研究和開發工作多年，取得了顯著的工程應用效果。本次論壇李院士主講《注塑成型智能技術的研發》，從人工智能的五個發展趨勢切入，列舉華寶智能科技公司的硫化鞋人機共融生產線、東莞勁勝公司的手機玻璃蓋板智能生產線等實例，直觀說明了人工智能的引入給企業生產帶來的高效率與高精度。
李院士表示，智能製造是國家的發展戰略，中國工程院也啟動了智能製造發展戰略研究的重大谘詢項目。而作為其重點研究的項目，李院士也將智能製造理念引入了注塑成型，詳細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，並針對當下產品高精密難實現、產品高性能難調控、裝備高精度難保障的問題提出了四個解決方案：成形精度的靜動態複合補償技術；取向結構在線感知與精確調控技術；高速高壓工況下裝備精度保障技術；裝備集成與自動化產線技術。根據李院士的介紹，這一係列注射成形智能方案的應用，將顯著提高企業的產品質量和生產效率。
兼具優良生物降解性和可循環利用性的PPDO市場前景廣闊
發言人：王玉忠，中國工程院院士，四川大學化學學院教授
經過一個世紀的發展，高分子材料已經從一種新興事物逐漸成為人類日常生活和各個行業的不可或缺的材料。王玉忠院士也在環境友好阻燃材料、生物基與生物降解高分子材料及高分子材料循環利用領域進行了多年的研究。在他看來，如何平衡資源與環境發展是當下高分子材料發展過程中麵臨的最大問題。王院士認為，利用可再生的生物質資源製備高分子材料是高分子領域的重要研究方向，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，進而解決問題。王院士為此向與會者介紹了聚對二氧環已酮PPDO，他表示，PPDO具有優良的綜合性能、可循環利用特性和生物降解性，且整個生產過程綠色無汙染。當實現規模化生產後，其成本可大幅度降低，是具有成本競爭優勢的合成生物降解高分子材料，並且有望成為現有使用周期較短的一次性使用塑料製品的替代品，具有廣闊的市場應用前景。
固相剪切加工新裝備新技術有助高值高效回收利用難再生廢棄高分子材料
發言人：王琪，中國工程院院士，四川大學教授
作為國際聚合物加工學會的中國代表，《高分子材料科學與工程》期刊主編，王琪院士在本次講演中數次強調“廢棄高分子材料是錯放的資源，極具回收利用價值”。因我國高分子材料發展迅速，產量和消費量均居世界第一，廢棄高分子材料也相應急劇增多，而現行的回收方法主要分為化學法和物理法，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，或適用麵窄，或環境汙染嚴重。廢棄高分子材料的回收成為了世界性的難題。
對此，王琪院士與其團隊創造性地發明了基於固相力化學和剪切力為主的固相剪切攆磨加工裝備，並實現了產業化應用。解決了傳統回收技術要求組分相容、粘度匹配因而需要分類分離的難題；通過力化學解交聯，賦予交聯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，還能規模化高值高效回收利用廢棄電路板，製備高性能土工膜、土工格柵、木塑製品等再生產品。
橡膠材料的發展趨勢高性能化、功能化以及綠色化、可循環化
發言人：張立群，北京化工大學材料科學與工程學院院長、教授
張院長主要研究的是三大高分子材料中具有獨一無二高彈性的橡膠。2017年，橡膠工業總產值占到我國GDP的1.67%，連續多年在世界橡膠消耗量和輪胎產量排行榜上位居第一。但隨之而來的橡膠進口量突破戰略警戒線、“黑色汙染”等也成為了不容忽視的且亟待解決的問題。對此，張院長認為，橡膠材料必須往高性能化、功能化以及綠色化、可循環化的方向發展。
在本次講演中，張立群院長詳細介紹了其依托教育部材料節能與資源化工中心等在橡膠材料綠色化關鍵技術方麵的研究進展。內容包括基於生物基化學品原料庫設計和製備了全新結構的具有自主知識產權的高性能生物技術橡膠；大力推進我國蒲公英橡膠研究，提高含膠率；研究和開發低能耗、高分散的液相混煉技術；創製多階螺杆連續綠色脫硫回收廢橡膠成套技術；製備成功超高氣密性能的熱塑性硫化膠等。最後，張院長還提出了下一代綠色輪胎用綠色超級彈性體的設計理念。
熔體直紡工藝可比三段法切片紡工藝綜合能耗降低1/3
發言人：陳文興，浙江理工大學校長
身處中國著名的絲綢產地——浙江，作為國際絲綢聯盟副主席兼教育科技委員會主任、浙江省“紡織科學與工程”一流學科（A類）負責人，陳文興校長長期從事纖維材料相關的研究工作，本次論壇中以《熔融縮聚製備高黏聚酯熔體及短流程生產滌綸工業絲》為主題，介紹了中國滌綸工業絲的發展狀況：2017年全球滌綸工業絲產量約為300萬噸，我國約占69%，且十幾年持續增長，平均年增幅接近20%。
針對PET熔融縮聚過程中麵臨的熔體攪拌、脫揮困難；分子量分布寬、泛黃；熔體滯留、抱軸、結焦等問題，陳文興校長也分享了他與團隊設計的全新工藝流程和成套裝備，以及高黏熔體管道輸送技術、前後道多單元協同操作技術，應用於熔體直紡工藝，綜合能耗可比傳統的三段法切片紡工藝降低1/3左右。
有機高性能中空纖維膜可廣泛應用於工業廢水處理
發言人：肖長發，天津工業大學教授
肖長發教授長期從事纖維材料領域科研與教學，在本次高分子綠色製造產業技術創新與發展論壇中，肖教授針對我國的水資源汙染問題，基於高分子表麵與界麵理論、同質、共融複合原理、界麵致孔理論等，講解了一係列他與團隊共同研發的特種膜製備技術。
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特點與工程化應用。根據肖教授的講解，該中空纖維膜具有高強度（>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。技術成果在天津膜天膜科技股份公司得到產業化應用，開發了同質增強型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品。廣泛應用於工業和市政汙水、飲用水、海水淡化前處理等領域，累計日處理各類水體超1000萬噸。
“零溶劑”熔體電紡是實現納米纖維綠色製造的必由之路
發言人：楊衛民，北京化工大學機電工程學院院長
本次論壇發言中，楊衛民院長結合高端製造和綠色製造兩大關鍵問題，分別抓住兩者的顯著需求：成形、成性、智能與高效、低耗、環保，介紹了他與團隊在高分子材料綠色製造工藝及裝備研究中的成果。
針對被列為先進材料領域五大難題之一的納米纖維人工製造，在原有溶液電紡技術的基礎上，楊衛民院長提出發展“零溶劑”熔體電紡是實現納米纖維綠色製造的必由之路，為此，楊院長及其團隊提出了熔體微積分電紡新原理、多級電場牽伸新方法和電場均化及動態調控新裝備三大創新發明解決方案，並進行了納米纖維膜的應用開發研究。零溶劑的綠色工藝使材料轉化成纖維的比率由3-15wt%提升至100wt%；首創中空電極與多級電場接力牽伸方法，全球首次使熔體電紡纖維直徑達到400nm以內；創新發明電場均化複合電極板和電場動態調控技術，使成膜均勻性顯著提高；構建多級結構的微納米纖維高效過濾材料體係，在保證高過濾效率的同時，大幅度降低了流通阻力。
環境保護包括綠色設計、綠色工藝、綠色生產、綠色包裝
發言人：黃險波，金發科技股份有限公司首席技術專家，塑料改性與加工國家工程實驗室主任
金發科技股份有限公司作為一家專業從事改性材料研發、生產和銷售的科技型上市企業，建有高分子材料資源高質化利用國家重點實驗室，是國家智能製造新模式試點企業。
在本次講演中，黃險波主任例舉了塑料行業內的廢水、廢氣、廢液、固廢所造成的環保問題，提出了包括綠色設計、綠色工藝、綠色生產、綠色包裝等典型應用的解決方案。而針對生產過程中的能源浪費問題，也分享了數例節電、節水的成功應用案例。展現了一家積極承擔社會責任並努力推動改性塑料綠色、智能化發展的企業形象。
塑料加工設備應麵向智能化，麵向未來
發言人：吳大鳴，北京化工大學機電工程學院教授，塑料機械及塑料工程研究所所長
吳大鳴教授的主要研究領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、高性能導電/導熱複合材料製備新方法等。吳大鳴教授認為，塑料機械的智能化時代已經來臨，麵向高端應用的大型設備、微納製造技術、麵向智能係統的柔性傳感器、可穿戴電子產品及技術以及新材料配套技術等都為塑料加工領域帶來了巨大的市場和舞台。因而塑料加工設備也應當順應時代潮流，甚至具有超前性。這是未來高技術更新換代和新興產業發展的重要基礎，也是國家高技術創新能力的綜合體現。
多彩的世界對高性能纖維提出了色彩的新要求
發言人：徐衛林，武漢紡織大學教授，教育部長江學者特聘教授
徐衛林教授是中國首位獲得美國纖維學會傑出成就獎的學者，長期圍繞紡紗理論與技術、天然纖維的功能化及先進檢測技術等方麵進行原創性理論研究與技術產業化。正如徐教授在講演開篇時所說的，多彩的世界對高性能纖維提出了色彩的新要求。針對高性能纖維結構的特殊性導致難以染色的問題，徐教授從纖維材料的物理與化學結構性入手，研究非常規的色彩構建方法，並研製了相應的裝備與工藝，從而實現了高性能纖維及其製品的多彩與高品質的顏色。比如高性能纖維結構致密，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構導致粒子化非常困難，因而可以采用剪切力和溶脹效應的方法。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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