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——關(guān)于聚四氟乙烯復(fù)合膜共拉伸制備方法與層壓覆膜技術(shù)的談話

    2010年1月11日，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重舉行，由中國(guó)人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所副所長(zhǎng)張建春少將和浙江理工大學(xué)郭玉海教授領(lǐng)銜研究的“聚四氟乙烯（PTFE）復(fù)合膜共拉伸制備方法與層壓覆膜技術(shù)”榮獲2009年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，受到黨中央、國(guó)務(wù)院的表彰。

    主持人：首先恭喜您獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。據(jù)我所知，這個(gè)項(xiàng)目大約在10年前就基本研發(fā)成功了，用聚四氟乙烯復(fù)合膜生產(chǎn)的復(fù)合面料也早已裝備部隊(duì)。在10多年間，您領(lǐng)銜的課題組又做了哪些工作？為什么研究成果從成功到獲獎(jiǎng)用了這么長(zhǎng)的時(shí)間？

    張建春：這個(gè)項(xiàng)目于1994年開始立項(xiàng)研究。郭玉海教授當(dāng)時(shí)是我的研究生，他的碩士論文就是這個(gè)研究項(xiàng)目中的一個(gè)子課題。項(xiàng)目先后獲8項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，出版著作一本，在國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)表研究論文數(shù)十篇。在這個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)程中，我也先后培養(yǎng)博士、碩士研究生10余名。

    從立項(xiàng)研究到獲獎(jiǎng)，算起來(lái)整整有15年，在15年中，我們?cè)诶碚撗芯可系奶剿鲝膩?lái)沒(méi)有停止，任何一項(xiàng)研究成果在產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中都有很多技術(shù)瓶頸需要克服。所以在10多年的時(shí)間里，我們一直在不斷地攻關(guān)，突破了聚四氟乙烯薄膜雙向拉伸成型和層壓復(fù)合等一系列關(guān)鍵性技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了具有獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性能的聚四氟乙烯膜的生產(chǎn)，并形成了產(chǎn)業(yè)化加工技術(shù)。最近幾年，郭玉海教授又將這項(xiàng)技術(shù)成功地應(yīng)用于環(huán)保高溫除塵行業(yè)，軍隊(duì)生化防護(hù)方面也已經(jīng)開始應(yīng)用。我認(rèn)為一項(xiàng)重大科技成果的取得必須要有“十年磨一劍”的精神和韌勁。

    主持人：我一直想證實(shí)一件事情，1995年我和您一起到歐洲幾個(gè)國(guó)家考察，我注意到在一系列學(xué)術(shù)活動(dòng)中，您所關(guān)注的重點(diǎn)就是涂層面料和美國(guó)的GORE-TEX面料，那次歐洲之行對(duì)您的研究有哪些幫助？是不是在那個(gè)時(shí)候你們就有了具體的技術(shù)方案？

    張建春：1995年的歐洲之行對(duì)我們課題研究的幫助很大。為了解決軍隊(duì)作戰(zhàn)和訓(xùn)練服裝面料的防水、防風(fēng)、透氣、透濕等一系列問(wèn)題，我們?cè)?994年立項(xiàng)研究。

    那時(shí)世界上發(fā)達(dá)國(guó)家最先進(jìn)的技術(shù)路線有兩條，一條是美國(guó)GORE-TEX面料為代表的膜復(fù)合面料，另一條是歐洲的透濕防水涂層技術(shù)。這兩種技術(shù)路線生產(chǎn)的產(chǎn)品早就裝備了美國(guó)和歐盟的特種部隊(duì)，但是由于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)進(jìn)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖，我們從事科研活動(dòng)在信息方面少得可憐。而恰恰在那時(shí)，美國(guó)和歐洲的生產(chǎn)商剛剛把這種先進(jìn)的功能性面料用于抵御極端氣候條件的高級(jí)戶外運(yùn)動(dòng)服裝，這給了我們一個(gè)觀摩樣品和評(píng)判這兩條技術(shù)路線優(yōu)劣的機(jī)會(huì)。也使我們通過(guò)測(cè)試樣品、樣布，下決心走美國(guó)的技術(shù)路線，自力更生地研制聚四氟乙烯復(fù)合膜。

    那次為期近一個(gè)月的歐洲之行，通過(guò)參加一系列的學(xué)術(shù)交流，不僅使我在學(xué)術(shù)上掌握了美國(guó)和歐洲的研發(fā)思路，也通過(guò)正常的渠道得到了一些實(shí)際樣品。

    如果從研究目標(biāo)的確定、技術(shù)路線的選擇、關(guān)鍵技術(shù)的了解、相關(guān)信息及樣品的掌握等方面來(lái)衡量，我和你一起參加的那次歐洲之行的確是這個(gè)項(xiàng)目的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

    主持人：獨(dú)立自主地把既有透濕性能又有良好防水性能、既有透氣性能又有防風(fēng)性能的復(fù)合面料研制出來(lái)，肯定攻克了許多技術(shù)上的難題，能不能簡(jiǎn)單的為讀者介紹一下這個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)以及主要的創(chuàng)新點(diǎn)？

    張建春：這個(gè)項(xiàng)目主要有三個(gè)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

    一是解決了聚四氟乙烯薄膜粘結(jié)性差的問(wèn)題，研究了薄膜加工過(guò)程中表面張力變化對(duì)粘結(jié)性能的影響規(guī)律，提出采用材料形成相互嵌織的界面結(jié)構(gòu)的方法來(lái)提高粘結(jié)強(qiáng)度。

    二是解決了聚四氟乙烯薄膜微孔和厚度均勻性的問(wèn)題，探討了拉伸應(yīng)力傳遞、應(yīng)變、溫度場(chǎng)與薄膜形態(tài)結(jié)構(gòu)演變之間的關(guān)系，建立了薄膜非均勻拉伸變形機(jī)制，研究開發(fā)了由鹵素?zé)酎c(diǎn)狀加熱+激光測(cè)厚+計(jì)算機(jī)聯(lián)動(dòng)的PTFE/PTFE復(fù)合拉伸制膜工藝。

    三是提出了用疏水性PTFE微孔膜和親水性PBT無(wú)孔膜組成復(fù)合膜的研究思路，很好地解決了生化防護(hù)與透濕排汗之間的矛盾。

    主持人：你們的研究成果與國(guó)外同類產(chǎn)品相比有什么差別？能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)嗎？

    張建春：目前這項(xiàng)技術(shù)已在多家企業(yè)得到推廣應(yīng)用，產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)，PTFE/PU與保暖絮片的復(fù)合產(chǎn)品，透濕量和保暖率均高于國(guó)外同類產(chǎn)品；PTFE/PTFE覆膜濾布，除塵效率高達(dá)99.99%，粉塵排放濃度低于6mg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)規(guī)定的50mg/m3，使用壽命由以前的8個(gè)月提高到2年零9個(gè)月，性能與國(guó)外同類產(chǎn)品相當(dāng)。

    主持人：據(jù)我所知，你們研究的這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)可以衍生出許多類別的產(chǎn)品，而且應(yīng)用范圍也非常廣泛，這項(xiàng)技術(shù)在民用和軍用方面都取得了哪些成功范例？

    張建春：這個(gè)項(xiàng)目的研究得到了國(guó)家“863”、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委攻關(guān)計(jì)劃和浙江省重大攻關(guān)項(xiàng)目的支持，其應(yīng)用研究也得到了軍隊(duì)以及地方紡織企業(yè)的支持，并在軍用和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

    采用項(xiàng)目研究成果開發(fā)的醫(yī)用防護(hù)服于2003年裝備小湯山等醫(yī)院，在抗“非典”過(guò)程中作出了貢獻(xiàn)；開發(fā)的新型防寒鞋、高原防寒服等軍用物品，已裝備全軍官兵和武警部隊(duì)，解決了西藏等高寒地區(qū)部隊(duì)冬季保暖問(wèn)題；開發(fā)的戶外運(yùn)動(dòng)服、消防服、帳篷等，目前已大量出口；PTFE/PTFE覆膜濾布也廣泛應(yīng)用于空氣除塵、空氣除菌、工業(yè)過(guò)程中高溫?zé)焿m的處理，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。