我國安全防護用紡織品行業近年來快速發展，在產業用紡織品纖維加工總量中的比重不斷提升。據中國產業用紡織品行業協會統計，2024年，我國安全防護用紡織品的纖維加工量達到64萬噸，同比增長7%，近10年的年均增速達到7.7%。2024年，該領域骨干企業的主營業務收入同比增長24.7%。
中國紡織工業聯合會副會長李陵申近日向《中國紡織報》記者表示，目前中國安全防護用紡織品產業規模已居全球首位，產品種類覆蓋特殊領域防護、應急消防、石油化工、電力防護等多個領域。2025年，我國主流個體防護用紡織品的性能和質量將達國際同期先進水平；預計到2030年，高性能、復合化、智能化防護材料將實現重要突破。
基礎研究：撬動創新的 “原點力量”
“電弧核心溫度高達20000℃，我國每年因電弧導致的傷亡事故約8.4萬起。我們研制的輕質高效防電弧面料，減重約27%，假人轟燃測試的燒傷面積均小于15%，遠遠低于50%的標準要求。在轟燃條件下燃燒假人測試系統中，我們的所有部件都實現了國產化，解決了真皮層與皮下組織層溫度無法測量的難題。”談到個體熱防護織物構效設計與關鍵技術研究，陜西元豐新材料科技有限公司（以下簡稱“元豐公司”）安防研發中心副主任徐炎炎向記者介紹，金屬冶煉、火災救援等高溫、高熱作業環境下的標準法規的不斷完善，為安全生產和職業防護提出了更全面的要求。
針對不同場景熱傷害形式及防護原理，元豐公司進行基礎研究，開發了基于織物細觀結構的熱防護性能預測技術，確保在設計高防護等級熱響應雙層織物的預測誤差從25%降至6.5%；構建了多組分纖維復配紗線性能數據庫，研發的多組分纖維自適應采樣加權灰色近優綜合評價技術，將產品開發周期縮短50%以上；利用自主研發的空氣腔大小可控的熱防護織物設計與制備技術，所生產出的熱響應織物熱防護性能為單層織物的2倍，且織物洗滌后不起泡。
“我們研制的高等級熔融金屬飛濺防護面料，克重僅為340克/平方米，穿著輕便靈活，防護性能達到D3（鋁）/E3（鐵）熔融金屬潑濺測試國際標準，改變了我國高等級防飛濺服完全依賴進口的局面。”徐炎炎說。
“基礎研究是科技創新的源頭，更是激活行業科技創新的內生動力。”李陵申表示，安全防護用紡織品行業要專注高端化、高技術產品的開發和應用，注重產學研合作與差異化競爭。
“高溫環境下人員的熱損傷是人體、服裝、環境因素共同作用與耦合影響的結果。基于這一防護原理，我們對熱生理調節、數字人體、生物力學、熱-濕傳遞機理、多物理場模擬與測試等基礎理論進行了深入研究。以我們研制的脂肪酸酯/芳綸芯殼型相變纖維為例，脂肪酸酯封裝率高達80%，均勻分布于芳綸內部，使其熱分解起始溫度從100℃提高到350℃，相比傳統定型相變纖維，其使用穩定性與熱分解性更優異，更具后期開發優勢和應用潛力。”談到個體防護與人機工效的研究，清華大學安全科學學院副院長、教授翁文國表示，在火災防護中，轟燃、中毒窒息、熱應激猝死等事故占比高達60%，因此，學院研發團隊開展了對“人-裝-環的生物/物理耦合與質能交換規律”“隔絕空間內熱-濕-力場分布模擬與預測”等基礎課題研究，取得了熱生理反應模擬技術、高性能材料復合改性技術、工效性能表征與測試評價技術等一系列技術突破，形成了基礎研究-材料創新-技術突破-檢測保障的產業技術創新鏈。
四個面向：創新突破的技術方向
談到功能防護用纖維與織物創新結構的技術方向，中國工程院院士、武漢紡織大學校長徐衛林指出，面向國家重大需求，開發高性能纖維與復合材料；面向經濟主戰場，研制高值高質功能纖維；面向世界科技前沿，研發智能纖維與制品；面向人民生命健康，創新生物醫用纖維與智能紡織，是我國安防用紡織品的核心發展方向。
“一件傳統的鉛當量為0.35mmpb的防輻射鉛衣套裝重達30斤，而我們研制的零鉛醫用核輻射防護手套和一次性防護服，厚度僅0.37毫米，重量僅334克/平方米，并且彌補了鉛對于伽馬射線輻射防護的盲區，避免了鉛攝入對人體的傷害。這種基于釓/鈰/鉍多元稀土氧化核輻射防護理論研究為基礎，研發的新一代零鉛醫用核輻射防護服，在50KV-150KV范圍內同等重量下的X射線防護性能均優于進口產品，經歐盟標準檢測鉛和重金屬含量為零。”談到紡織技術在功能防護領域的應用，徐衛林表示，近年來，武漢紡織大學團隊在該領域取得了多項代表性成果。例如，在玄武巖紗線與織物的研發中，解決了以玄武巖為代表的無機纖維紡織易脆斷、穿著服用性差的兩大難題，研發的玄武巖無損復構紗面料具有優異的阻燃性能。又例如，團隊還實現了高耐沖擊編織頭盔的柔性制造，研發出碳纖維/芳綸復合編織體，具有高強、耐彎折和良好的柔性。碳纖維復合編織體采用雙軸向增強編織工藝，解決了傳統碳纖維編織體柔性差、彎折性不佳、剪切強度低等問題。
“芳綸、聚乳酸、溫敏/光敏等高性能纖維材料的產業化水平不斷提升；熔噴、靜電紡絲等非織造布加工技術的日趨完善；防水透氣膜、抗菌/抗病毒處理、氣凝膠等功能涂層與復合技術的日新月異；柔性電子集成、能量收集等智能紡織品應用領域的不斷革新，都是近年來安全防護用紡織品最關鍵的創新方向。”談到重點領域的技術突破，中國產業用紡織品行業協會會長李桂梅表示，熱防護織物是紡織產業向高性能及特殊功能發展的重要方向，在能源、化工、建材、鋼鐵、交通等行業的應用日益擴大。
李桂梅介紹，以清華大學牽頭的“高集成救援人員個體防護裝備”項目為例，該項目聚焦可穿戴柔性傳感系統及兼具熱防護與危化品阻隔功能的滅火防護服研發，使個體防護裝備由被動防護轉為主動防護。再比如，針對目前我國核生化個體防護裝備大量依賴進口，由中國安全生產科學研究院等單位承擔的典型有限空間毒害氣體精準監測與防控關鍵技術及裝備研發項目，通過攻克毒害氣體精準監測與防控核心技術瓶頸，解決了有限空間毒害物質看不見、測不準、控不住的難題，為構建全鏈條、全要素有限空間安全防控體系提供科技支撐。
標準體系：把握未來的“話語高地”
李桂梅表示，開展關鍵技術研究工作和國產化材料應用示范替代工程，推行行業標準與時俱進，破解國外龍頭企業在標準制定、認證方法、檢測方法及設備方面的限制和壟斷，提升話語權，是我國安全防護用紡織品產業把握未來的重要任務。
“我們正在研發的多孔陶瓷纖維，其比表面積與活性炭相當，但耐熱溫度高達1000℃，是活性炭的2.5倍，是下一代過濾分離紡織品可循環使用的吸附材料，可以保護人們遠離工業污染。”從高舒適性熱管理紡織品，到輻射調控紡織品，再到能源電子紡織品，上海第二工業大學副校長、東華大學教授丁彬向記者介紹了其團隊正在開展的下一代紡織品研究方向，“將碳基、硅基、鈦基/鋯基縮聚成線性無機分子長鏈，就能創制出具有柔/彈特性的陶瓷熱防護紡織品，可以滿足下一代輕質高效熱防護紡織品的隔熱需求。”
“到今年年底，我國個體防護裝備，包括防護服裝的強制性標準占比要達到90%以上。”談到阻燃及熱防護產品標準體系的建設，國家勞動保護用品質量檢驗檢測中心（北京）主任陳倬為表示，把阻燃及熱防護性能關鍵指標測試方法融入到個體防護裝備的強制性標準體系中，是近兩年來標準工作的重點。其中，阻燃性能測試中陰燃時間標準、皮膚傷害模型的皮膚熱響應標準、熔融金屬飛濺小滴分級標準、熔融金屬潑濺金屬鐵（E）和金屬鋁（D）標準值、電弧熱防護性能標準值（ATPV）等，都是行業的重要標準。
“我們研發的8種熱防護檢測儀均達到國際先進水平，填補了國內空白。”徐炎炎告訴記者，近年來，元豐公司建立了行業標準評價體系FZ/T64083-2021《防熔融金屬飛濺織物》；參與編制國家標準GB 8965.3-2022《防護服裝熔融金屬飛濺防護服》；開發的熔融金屬飛濺測試儀，其測試數據與西班牙紡織工業協會測試結果相同，且數據穩定性、一致性表現更好。
“我國個體防護裝備標準化工作是由個體防護裝備標委會負責管理，其產品標準多為強制性標準，涵蓋了服裝、鞋帽、手套、面具、頭盔等多類產品。目前，包括基礎通用類、配備管理類、技術裝備類、檢測及評價類，我國已經建立起完善的個體防護裝備標準體系。”談到未來，李桂梅表示，2025年，產業用紡織品行業正式啟動“十五五”發展戰略研究工作。全行業要在高性能纖維復合材料技術、生物基材料、智能紡織品等相關領域形成技術優勢，完善標準體系建設，加快實現由中國制造走向中國創造。
