行业领域

新材料技术

需求背景

我国城市化、城镇化的快速进程，急剧增加了公共消防安全材料及产品的主动需求；未来5年，我国消防产品将达到年产值1000亿元。目前消防面料年用量已超1亿平米，但其服用舒适性差、高温分解有害物质多、抵抗700℃以上爆燃环境能力缺失，导致火灾伤亡严重：据统计，1993- 2019年期间火灾370万起、致死110万人以上。生产使用“零污染”的玄武岩纤维，不仅高强、绝缘，而且能在760℃环境中长期服役、1000℃环境中短暂服役，是解决消防面料高温分解有毒物质、不能抵抗爆燃环境的最佳材料。然而，玄武岩纤维脆性大、加工使用时易弯扭断裂，造成其制品毛刺多、服用性差。可见，兼备隔热耐高温、不分解有害物质、服用性优异的玄武岩复构纱，既是皮肤友好型热防护面料的前提保证，更是无机脆性材料纺织扭转抱合加工的挑战。如何无损构筑和生产玄武岩复构纱及其皮肤友好型热防护面料，是解决脆性纤维材料加工难、推动消防面料常服和军服化的重大需求。

需解决的主要技术难题

① 脆性玄武岩纤维的无损或超低损纺织技术基于脆性玄武岩纤维的皮肤友好型热防护纺织面料的迫切需求现状，亟需创建脆性玄武岩纤维的无损或超低损纺织方法，揭示脆性纤维无损纺织加工成型机理；基于方法理论，研制脆性纤维无损纺织的装置，摸索和优化纺纱、捻线、整经、织造工艺，要求实践效果与理论相吻合，切实达到将玄武岩纤维无损制备成手感舒适无毛刺、高强耐磨、隔热耐火的新结构纱线与织物，有效解决“脆性纤维材料纺织加工损伤大、毛刺多”的行业瓶颈及痛点难题。

② 基于玄武岩纤维的皮肤友好型热防护纺织面料制备及性能优化基于脆性玄武岩纤维的无损或超低损纺织技术，构建玄武岩纤维新材料的各种皮肤友好型热防护纺织面料的制备工艺途径及参数，制定出结构成形工艺的调控法则，获得最优化工艺调控方案，循环反馈式研究织物面料的性能与功能，打破国内外尚不能制造脆性纤维皮肤友好型热防护纺织面料的共性技术瓶颈。

③ 工艺及产品的应用设计及产业化生产基于上述技术工艺和产品，建立中试线和推广示范平台，设计和开发不同比例、不同组份、不同面密度、不同组织结构的肤友好型热防护面料服装，用于消防、常服、军装等领域，大幅拓展玄武岩纤维在防护面料领域的应用。

期望实现的主要技术目标

目标1：研制出无损或超低损的玄武岩纤维复构纱要求所研制的玄武岩纤维复构纱拉伸强力，是传统所纺制纱线强力的***倍，且在弯曲、对折、扭转后依然保持“0”纤维碎屑掉落、“0”毛刺产生，纱线触感柔软舒适。

目标2：开发出兼备防爆燃、舒适性的皮肤友好型热防护纺织面料基于玄武岩纤维突出耐温性（长期使用温度范围-260-900℃，1000℃火焰作用下不发生变形及爆裂现象、无有害物质释放）、抗拉强度（3800-4800MPa）、化学稳定性（耐酸碱腐蚀和防水）、隔热性（芳纶纤维导热系数***倍），实现纤维单丝直径5-7微米的拉丝制备，开发出抗爆燃（900℃以上高温，面料可持续5s以上防护）、TPP防护值超过国家标准（33 cal/cm2以上）、无任何毛刺、触感透软的防护面料。

目标3：实现在“消防服、常服、军服”3个领域的初步应用本项目完成后，将形成年产1000吨的超细（单丝直径5-7微米）玄武岩纤维和年产100万平米防护面料生产线一条，年产值5000万，在襄阳及周边地区带动纺纱、织造、服装、印染、设备配件、自动化控制等产业协同发展，开发消防服、常服和军服等3个领域产品，产业链规模上亿元。预计申报发明专利2项，其它专利5项

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-30

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同研发玄武岩复构纱的无损构筑及皮肤友好型热防护纺织品。

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