——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，國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在人民大會堂隆重舉行，由中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所副所長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年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎，受到黨中央、國務(wù)院的表彰。
主持人：首先恭喜您獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。據(jù)我所知，這個項目大約在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。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用了這么長的時間？
張建春：這個項目于1994年開始立項研究。郭玉海教授當時是我的研究生，他的碩士論文就是這個研究項目中的一個子課題。項目先后獲8項國家發(fā)明專利授權(quán)，出版著作一本，在國內(nèi)外期刊發(fā)表研究論文數(shù)十篇。在這個項目的研發(fā)進程中，我也先后培養(yǎng)博士、碩士研究生10余名。
從立項研究到獲獎，算起來整整有15年，在15年中，我們在理論研究上的探索從來沒有停止，任何一項研究成果在產(chǎn)業(yè)化的過程中都有很多技術(shù)瓶頸需要克服。所以在10多年的時間里，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)，實現(xiàn)了具有獨特的微孔結(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技術(shù)成功地應(yīng)用于環(huán)保高溫除塵行業(yè)，軍隊生化防護方面也已經(jīng)開始應(yīng)用。我認為一項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：我一直想證實一件事情，1995年我和您一起到歐洲幾個國家考察，我注意到在一系列學(xué)術(shù)活動中，您所關(guān)注的重點就是涂層面料和美國的GORE-TEX面料，那次歐洲之行對您的研究有哪些幫助？是不是在那個時候你們就有了具體的技術(shù)方案？
張建春：1995年的歐洲之行對我們課題研究的幫助很大。為了解決軍隊作戰(zhàn)和訓(xùn)練服裝面料的防水、防風(fēng)、透氣、透濕等一系列問題，我們在1994年立項研究。
那時世界上發(fā)達國家最先進的技術(shù)路線有兩條，一條是美國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)品早就裝備了美國和歐盟的特種部隊，但是由于發(fā)達國家對我國進行嚴密的技術(shù)封鎖，我們從事科研活動在信息方面少得可憐。而恰恰在那時，美國和歐洲的生產(chǎn)商剛剛把這種先進的功能性面料用于抵御極端氣候條件的高級戶外運動服裝，這給了我們一個觀摩樣品和評判這兩條技術(shù)路線優(yōu)劣的機會。也使我們通過測試樣品、樣布，下決心走美國的技術(shù)路線，自力更生地研制聚四氟乙烯復(fù)合膜。
那次為期近一個月的歐洲之行，通過參加一系列的學(xué)術(shù)交流，不僅使我在學(xué)術(shù)上掌握了美國和歐洲的研發(fā)思路，也通過正常的渠道得到了一些實際樣品。
如果從研究目標的確定、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衡量，我和你一起參加的那次歐洲之行的確是這個項目的一個關(guān)鍵點。
主持人：獨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，肯定攻克了許多技術(shù)上的難題，能不能簡單的為讀者介紹一下這個項目的關(guān)鍵技術(shù)以及主要的創(chuàng)新點？
張建春：這個項目主要有三個技術(shù)創(chuàng)新點。
一是解決了聚四氟乙烯薄膜粘結(jié)性差的問題，研究了薄膜加工過程中表面張力變化對粘結(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)的方法來提高粘結(jié)強度。
二是解決了聚四氟乙烯薄膜微孔和厚度均勻性的問題，探討了拉伸應(yīng)力傳遞、應(yīng)變、溫度場與薄膜形態(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制，研究開發(fā)了由鹵素燈點狀加熱+激光測厚+計算機聯(lián)動的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無孔膜組成復(fù)合膜的研究思路，很好地解決了生化防護與透濕排汗之間的矛盾。
主持人：你們的研究成果與國外同類產(chǎn)品相比有什么差別？能達到國外同類產(chǎn)品的技術(shù)指標嗎？
張建春：目前這項技術(shù)已在多家企業(yè)得到推廣應(yīng)用，產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)量檢驗部門檢驗，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外同類產(chǎn)品；PTFE/PTFE覆膜濾布，除塵效率高達99.99%，粉塵排放濃度低于6mg/m3，遠低于國標規(guī)定的50mg/m3，使用壽命由以前的8個月提高到2年零9個月，性能與國外同類產(chǎn)品相當。
主持人：據(jù)我所知，你們研究的這項關(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：這個項目的研究得到了國家“863”、國家自然科學(xué)基金、上海市科委攻關(guān)計劃和浙江省重大攻關(guān)項目的支持，其應(yīng)用研究也得到了軍隊以及地方紡織企業(yè)的支持，并在軍用和民用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
采用項目研究成果開發(fā)的醫(yī)用防護服于2003年裝備小湯山等醫(yī)院，在抗“非典”過程中作出了貢獻；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，解決了西藏等高寒地區(qū)部隊冬季保暖問題；開發(fā)的戶外運動服、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)過程中高溫煙塵的處理，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。
