■ 本刊記者_郭春花

紡織纖維材料助力軌道交通行業(yè)發(fā)展

隨著運營技術(shù)、裝備、系統(tǒng)體系日益復(fù)雜和運營環(huán)境日益多變，軌道交通裝備也在向高速化、輕量化、綠色環(huán)保等方向發(fā)展。纖維材料作為新材料的重要組成，其發(fā)展將影響軌道交通等各個重要領(lǐng)域的創(chuàng)新深度、應(yīng)用廣度與價值高度。

9 月7 日，由青島軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)管理委員會、國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心、國家先進功能纖維創(chuàng)新中心（以下簡稱“創(chuàng)新中心”）、航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司主辦的2023 中國軌道交通裝備材料與技術(shù)創(chuàng)新論壇在青島世界博覽城舉辦。會上，來自紡織纖維材料領(lǐng)域的眾多專家、企業(yè)從多個角度講述了纖維材料在軌道交通裝備上的應(yīng)用，展示了先進纖維材料的最新發(fā)展情況。

需求牽引，纖維材料多角度布局推動

作為工信部批復(fù)成立的國家級制造業(yè)創(chuàng)新中心之一，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心一直致力于纖維材料領(lǐng)域的研究與創(chuàng)新。國家先進功能纖維創(chuàng)新中心主任王玉萍介紹，針對未來軌道交通發(fā)展的不同需求，創(chuàng)新中心對纖維材料技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)與應(yīng)用進行了布局。

一是基于本構(gòu)安全、主被動防護、災(zāi)害預(yù)警的高安全需求，研發(fā)了基于本征阻燃、可降解、低VOC 的阻燃聚酰亞胺、阻燃lyocell 纖維、芳綸纖維等，實現(xiàn)了內(nèi)飾用材料的高阻燃性；研發(fā)了活性碳纖維濾材、熔噴非織造布纖維素過濾防護膜等，實現(xiàn)了基于納米功能材料的空氣凈化。

二是基于綜合舒適性、人因工程、振動噪聲優(yōu)化、智慧出行的高品質(zhì)需求，研發(fā)了輕量化復(fù)材增韌纖維材料，可實現(xiàn)減震消音、隔熱保溫等功能。

三是基于高速磁浮、互聯(lián)互通列車、低阻高速載運的高效率需求，開發(fā)了碳纖維預(yù)浸料、復(fù)合材料板材、片材、工業(yè)零部件、軌道交通及汽車輕量化殼體及零部件、無人機殼體、機翼等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域。

四是基于智能駕駛、智能制造、智能運維的高智能需求，利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈技術(shù)手段，搭建全生命周期的纖維材料應(yīng)用，用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺，可實現(xiàn)材料可追溯的可信數(shù)字化。

五是基于新能源動力、材料回收、低碳低排放的需求，著眼于綠色環(huán)保，研發(fā)了基于可循環(huán)再生材料、可降解材料的內(nèi)飾設(shè)計。

此外，創(chuàng)新中心還擁有國家級檢測評價中心，具有聚合物、纖維、織物的權(quán)威評價資質(zhì)、可為軌道交通領(lǐng)域的裝備材料提供檢測評價認(rèn)證。同時，可開展面向軌道交通應(yīng)用領(lǐng)域的纖維材料研發(fā)設(shè)計、功能提升、產(chǎn)品開發(fā)、檢測評價全流程服務(wù)，為軌道交通行業(yè)帶來高安全、高品質(zhì)、高效率、高智能、低排放的解決方案，從而提升軌道交通系統(tǒng)的整體性能和安全性。

應(yīng)用深入，纖維材料貢獻突出

論壇現(xiàn)場。

當(dāng)前，隨著軌道交通行業(yè)的飛速發(fā)展，人們對軌道車輛防火阻燃能力要求也越來越高。而車內(nèi)的各種材料是軌道車輛上防火阻燃的關(guān)鍵。軌道交通紡織品材料以聚酯纖維為主，但普遍采用銻系催化劑的聚酯纖維面臨環(huán)保問題。面對阻燃達標(biāo)是生命需求、清潔環(huán)保是生態(tài)需求的挑戰(zhàn)，國家先進功能纖維創(chuàng)新中心采用鈦系催化劑研發(fā)出了無銻阻燃纖維。國家先進功能纖維創(chuàng)新中心高工、研發(fā)總監(jiān)徐錦龍介紹，目前，創(chuàng)新中心已經(jīng)實現(xiàn)差別化無銻聚酯纖維制備，形成了無銻聚酯小試合成技術(shù)及工程化技術(shù)，已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

對于未來軌道交通裝備的更高阻燃環(huán)保要求，徐錦龍表示，創(chuàng)新中心正在聯(lián)合四川大學(xué)研發(fā)長效環(huán)保阻燃纖維，作為阻燃纖維材料迭代更新的新技術(shù)，從功能母粒添加改性角度進行阻燃改性，可適應(yīng)于品類豐富的化纖產(chǎn)品，為未來阻燃體系的探索和發(fā)現(xiàn)提供了新路徑。

在比強度和比剛度方面，碳纖維是當(dāng)前最優(yōu)異的高性能纖維材料之一，其在軌道交通裝備中已有較大應(yīng)用。青島大學(xué)特聘教授、材料科學(xué)與工程學(xué)院院長助理袁華介紹了團隊通過在碳纖維表面進行改性研究，研發(fā)出了高效、便捷、低成本的碳纖維復(fù)合材料摩擦材料。

四川大學(xué)研究員、博士生導(dǎo)師張剛介紹了高性能聚酰胺樹脂的設(shè)計與開發(fā)。其團隊研發(fā)了耐高溫半芳香尼龍（PA6T）及其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，該產(chǎn)品的熱變形溫度超過280℃，具有極佳的熔體加工流動性，可以滿足電子電氣元件向耐熱、薄壁、精密注塑等高性能化發(fā)展。此外，還研發(fā)了高性能半芳族聚酰胺熱塑性彈性體TPA 和半芳族聚酰胺，在汽車等領(lǐng)域有較好應(yīng)用。

在軌道交通裝備上，包括司機室內(nèi)飾、司控臺、頭罩、客室座椅面、側(cè)墻板、頂板、門立柱罩等非承載結(jié)構(gòu)中，很多都用到了高性能纖維基復(fù)合材料，在大功率電機、變壓器、電氣設(shè)備中的關(guān)鍵絕緣材料上，都應(yīng)用了高性能絕緣紙。綜合材料優(yōu)異性能、成本等眾多因素，武漢紡織大學(xué)教授王樺團隊研發(fā)出了高強高模的聚苯硫醚、液晶聚芳酯纖維，并推廣應(yīng)用到軌道交通裝備中。

廈門當(dāng)盛新材料有限公司利用閃蒸法制造的特種纖維防護服在軌道交通裝備的制造中也有較大應(yīng)用。該公司市場總監(jiān)單磊介紹，閃蒸法特種纖維防護服可用于機車噴漆機器臂防護、動車車體防護。該技術(shù)制造的防護服防腐蝕、抗靜電、不起毛不掉屑、防水霧油漬、防灰塵、耐磨、安全環(huán)保。據(jù)了解，當(dāng)盛閃蒸法高密度聚乙烯材料在生產(chǎn)過程中不額外使用添加劑，不使用有毒有害化學(xué)物質(zhì)，符合當(dāng)前安全與可持續(xù)發(fā)展的要求。

天津工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料研究院院長陳利介紹了層聯(lián)機織復(fù)合材料設(shè)計、性能及應(yīng)用。

此外，本次論壇還邀請航材國創(chuàng)（青島）高鐵材料研究院有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司、新美測（青島）測試科技有限公司、北京科技大學(xué)、青島大學(xué)、中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司、四川大學(xué)、北京交通大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、航天精工股份有限公司等高校、研究院所、企業(yè)的專家從各自領(lǐng)域講述了軌道交通裝備材料創(chuàng)新的前沿技術(shù)、面臨挑戰(zhàn)以及潛在的機遇。