■记者 郑小梅 通讯员 嘉 合
插画 张利昌 图片由受访者提供
【撇出故事】
立夏过后,气温渐升。在薄衾不耐五更寒的初夏之夜,盖一床夏凉被是百姓的心仪之选。近两年,从健康角度考虑,可水洗被的市场热度渐起。嘉兴市食品药品与产品质量检验院(以下简称“市食药质检院”)博士创新团队在孙世元博士领衔下,开展技术研发创新,让絮片产品真正可水洗变为可能。
一丝一缕,利国利民。从可水洗被到自发热内衣,从牛纤袜到雪山暖绒,“纺织博士”孙世元的经纬之道虽道阻且长,却已有春和景明之象,走进了新材料产业起飞的“春天里”。
孙世元,山东人,生于1976年,东华大学博士毕业,博士专业是纺织材料与纺织品设计。东华大学前身是中国纺织大学。博士毕业后,孙世元曾短暂担任教师,最后定居嘉兴,作为高端人才引进入职市食药质检院,成为该院首位博士。
嘉兴素有“丝绸之府”之誉,纺织服装产业历史悠久,块状产业特色鲜明。在这样的产业环境之下,这位纺织专业博士如何施展拳脚?
牛皮纤维和玉米纤维很神奇
“这是一种有潜力的纤维”
在纺织专业博士眼中,纤维也许就是认识世界的维度。
眼下,孙世元心里装着两种宝贝纤维:其一是牛皮纤维,其二是玉米纤维。而牛皮纤维好比他事业上的“好大儿”。
“我是2017年开始研究牛皮纤维的。”孙世元说,“到现在,牛皮纤维的技术攻关已经基本完成,接下来就是产业化了。”
前段时间,他参与了帮扶企业的设备选型。“从实验室到规模化生产是一大跨越。怎么在车间还原实验室条件,关键性指标还需要我们帮助企业参谋。”孙世元解释道。
嘉兴有几大“零资源经济”,皮革产业就是其中之一。牛皮纤维就是从牛皮革边角料里提取的。提到牛皮纤维,孙世元如数家珍。记者注意到,他反复说了同样一句话:“这是一种有潜力的纤维。”
牛皮纤维抗菌性能好,能抗真菌,还能防霉变,用来做针织内衣再合适不过。“我们做过专门的抗菌实验后发现,牛皮纤维对红色毛癣菌的抑制率达到90%以上,而这种真菌是脚气的主要致病菌。所以,用牛皮纤维加工的袜子,是非常好的。”
牛皮纤维的吸湿回潮性好,这意味着加工出来的面料吸汗透气。相较来看,棉纤维和羊毛纤维的吸湿回潮率分别为8.5%和16%,而牛皮纤维达到了25%。
牛皮纤维还阻燃,可以应用于特定场合的材料使用。“棉、麻、丝、毛这四大天然纤维中,蚕丝和羊纤维是动物蛋白,分别是丝素蛋白和角质蛋白,但牛皮纤维是胶原蛋白,和人体皮肤组织的蛋白是一样的,所以做出来的面料是亲肤的,体感比较好。”孙世元有感而发,“所以我才说这是一种非常有潜力的纤维材料。”
牛皮纤维的创新提取是一个政企合作项目。研发企业希望从牛皮革边角料中提取牛皮纤维,还原为人造革,但制备的纤维质量差,应用面狭窄,产品成本过高,很难打开市场,公司一度陷入困境。
企业为此求助于市食药质检院,后者接过接力棒。于是,一个以孙世元为带头人的博士创新小组随即成立。利用大型高精尖仪器设备,创新小组围绕牛皮革边角料解纤困难、提取纤维长度不足、提取率低等技术难题开展研究,历时3年,经过反复200多次实验,终于攻克了牛皮纤维提取、开松、梳理加工的关键核心技术,使得牛皮纤维主体长度从10至20毫米提高到20至30毫米,可纺纱线从7至8公支提升到50至60公支,满足了在纺织服装领域尤其是高档时装、内衣面料等方面的应用要求。
博士创新团队还与多家嘉兴本地企业合作,研发出胶原蛋白养生袜、牛皮胶原呢子大衣、休闲时装面料、针织内衣等产品。牛皮纤维研发项目也获得3个发明专利;胶原蛋白养生袜等5项产品获得省级工业新产品认定,通过专家鉴定达到国际领先水平。
“牛皮纤维的加工具备一定成本优势,功能性也好。”孙世元认为,牛皮纤维堪称四大天然纤维之外的新天然纤维,但它的应用和推广,还需要大资本的助力。
相较于牛皮纤维的“横空出世”,玉米纤维的开发应用更为成熟。经过十几年发展,我国已经成为玉米纤维的主要产地。孙世元告诉记者,玉米纤维是一种生物质纤维,学名为聚乳酸纤维,是把玉米淀粉等生物材料发酵得到小分子乳酸,再通过化学聚合获得,在功能性上也具备较好的抑菌、不易燃、防螨、消臭、无致敏性等特性。这种纤维的另一大优点是可降解,因而环保性能较好。
“玉米纤维是一种很有发展潜力的新型纤维材料。”孙世元说,现在市面上有一些家纺产品特别是床上用品宣称是由玉米纤维制成,但实际上玉米纤维的含量极低,根本无法实现描述中的各种功能,行业中存在“劣币驱逐良币”的乱象。
这次,孙世元带领博士团队再次与企业联手,制定玉米纤维床上用品产品标准,填补国内空白。“我们希望把企业标准升级为行业标准,把玉米纤维这么有潜力的材料好好利用起来。”孙世元抛出又一个目标。
可水洗被和发热内衣都可以有 “用技术标准服务行业提档升级”
家纺行业也是嘉兴的块状特色产业之一。提到床上用品,孙世元的心头所系当数水洗被。
被子“想洗不能洗,一洗就成团”困扰着许多家庭主妇。在医院病房中,被褥絮片更容易吸附细菌、病毒、尘螨以及含有病原体的各种体液,成为院内感染的潜在风险。
怎么才能做出真正能水洗的被子?如果能解决这个产品痛点,就能打开一片大市场。企业找到了市食药质检院,并再次“踏准”了孙世元的专业自留地。
“在广泛调研基础上,我们首先优化了产品的原料配比。”孙世元说,新产品以玉米纤维为主,优配棉纤维、中空纤维等纤维原料,并对纤维参数、纤维配比进行系统优化,这是从产品原料上保证“金玉其中”。
而真正实现可水洗的“关键动作”和技术创新就在于重塑被子絮片的结构,做到“牢固其筋骨”。
“通过自主设计、改造现有纤维梳理设备,使纤维层能以一定角度相互交叉铺网,纤维之间相互勾联,从而构建一个立体弹性纤维复合体,达到可耐多次水洗而不变形,不影响压缩回弹性、保暖性的效果。”孙世元轻松地解释着技术路线,听着让人感觉好像并不难。“怎么不难?实验做了一遍又一遍。好在我们有技术研发和检验检测优势。”但孙世元说话语气像极了服装面料,总是很“平整”。
技术路线是走通了,产品是不是真的能水洗、耐水洗?孙世元团队综合考量了洗涤设备、温度、洗涤剂等关键因素,制定了絮片耐洗涤性能测试方法。“可以说,我们帮助企业解决了生产可水洗家纺用、医疗用抗菌抗病毒被褥产品的关键技术难题。”
除了可水洗被,发热内衣近年来也风行市场。发热内衣的秘诀在于一种名为“火山岩纳米材料”的应用。
目前,发热内衣行业缺少统一的标准规范,市场上的发热内衣材料真假难辨,发热性能良莠不齐,给监管也带来难度。
“我们通过‘博士进厂入企’活动,帮助企业解决技术难题,并指导标准制定。”孙世元说,帮扶团队指导企业采用火山岩纳米粉体改性聚酯纤维技术,得到了高发热性能功能纤维,以此为基础制作出高性能、高品质发热内衣,产品畅销市场,累计为企业创收超过5亿元。
发热内衣真的不是“智商税”?面对记者的疑问,孙世元习惯性用数据说话。他说,技术改进后,使用这一技术的浙江和江苏两家纺织企业发热内衣产品的最大升温值、终点升温值、平均升温值分别达到了11.75°C、5.8°C、7.3°C,吸光发热性能达到行业领先水平。
在一次次入企服务中,孙世元也在思考:怎么从行业规范提升角度,让技术创新的“加法”达到行业提质增效的“乘法”。他说:“我们不只是要解决单个企业的技术难题,更希望用技术标准服务行业提档升级。”
以发热内衣帮扶项目为例,帮扶团队指导相关企业制定了《吸光发热多功能针织内衣》企业标准。这是国内首次针对吸光发热内衣建立的产品标准。
正是因为打好了这一基础,中国纺织品商协会在制定《吸光发热针织内衣》这一团体标准时,嘉兴企业顺利抢占先机,掌握了标准“话语权”。
除了发热内衣,孙世元还在参与一项“温暖帮扶”,足以横跨东西。那就是针对粗梳牦牛绒相关产品的研制和标准制定。
牦牛绒是一种珍稀纺织原料,多年来一直用于精梳针织品,如牦牛绒毛衫、大衣等。粗梳牦牛绒占整体牦牛绒产量的60%左右,是可利用牦牛绒的主体原料。但因纤维质量、可纺性差,产品开发不充分等,粗梳牦牛绒并没有得到合理利用,大部分仅作为低档原料进行低附加值产品加工。
“我们的博士帮扶团队主动出列,组织企业进行技术交流,确定粗梳牦牛绒产品的相关定义、技术要求、关键考核指标、测试方法等。我们完成了20多次纱线和织物的性能测试,帮助企业进行产品开发。”孙世元说。
现在,利用粗梳牦牛绒开发的新产品已有20多个,有粗纺呢面料、西服面料、高档时装面料、大衣、衬衫、围巾、袜子、毛毯等,显著提升了牦牛绒原料利用率。目前,新产品已经形成较大市场规模,年产值已达上亿元,让牦牛绒这一“雪山暖绒”变成带动西部牧民共同富裕的“增收暖绒”。
“我们正在联合企业研制两个行业标准建议书。一旦形成标准,就可以加快新产品开发,提高产品质量控制水平,提升牦牛绒产品附加值和市场竞争力。”孙世元透露。
【捺出态度】
看向高远处
采访时,一种设想萦绕不去:当年,从中国最好的纺织大学博士毕业后,孙世元的选择应该不少,如果留校或是进入研究所以及企业研发部门,现在会是怎样?但随即记者又释然了,人生之路看似纵横交错,但受制于各种因素,能选会选的其实不多。孙世元最终选择“编制”,真的“委屈”了专业吗?其实不然。
于专业,他没有放手躺平,而是立足应用,解决得了问题,也拿得出科技成果。这也是他安身立命、脱颖而出的最大标签和最强战力。于事业,在国家大力发展新材料产业的大潮中,他亦立于潮头、有所建树。这种建树并不在于个人能赚到多少钱,而在于为服务企业创造多少价值,为消费者涤荡乱象,为经济社会的健康发展贡献一己之力。这不就是价值吗?这不就是意义吗?
所以,孙世元也是幸运的。这有赖于他的专业和智慧,亦得益于平台和政策的支撑,让他得以立身专业的“高塔”,从行业服务与治理的高度和维度,观照行业、影响世界。入企帮扶虽然身居幕后,但新品市场上总流传着技术创新的传奇。而这,正是孙世元作为一名博士人才的真正价值。