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纺织科技助力防灾减灾
中国纺织网
2023/5/15
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  海洋观测系统上5000米的浮标绳索,“蛟龙号”上9000米的救生缆索,“天问一号”上的特种弹性绳索装备……我国纺织企业研发的硬核技术,正越来越多地应用在防灾减灾和应急救援领域中。

  5月12日是我国第15个全国防灾减灾日。从灾害应急救援使用的高性能绳缆、阻燃耐高温特种功能性面料,到救援必备的特种功能性服装……在保障人民群众的生命财产安全,防范灾害风险、护航高质量发展方面,纺织高新技术正发挥着越来越重要的作用。

  一根绳缆系紧“生命线”

  一根直径只有10.5毫米的绳缆,能够在200℃的高温下持续工作1小时以上,且破断拉力始终保持在1.5吨以上。这种轻型耐高温救援安全绳,是青岛海丽雅集团有限公司(以下简称“海丽雅集团”)研发的最新科技成果,也是目前国内性能最为突出的耐高温救援绳索。海丽雅集团研发的13毫米轻型大载荷救援安全绳索,单根实际承重能力超过5吨,比国内相同绳径的其他品牌绳索受力能力高30%以上。这样的技术,被海丽雅集团运用到火灾救援等高温工作环境中。例如为蛟龙号载人潜水器研发配备的长达9000米的救生缆索,为“天问一号”火星探测器提供的着陆伞绳连接技术以及特种弹性绳索装备,是海丽雅集团研发的最新科技成果。

  “绳索技术及设备源于现代攀岩、登山、探洞运动及高空作业,经过20多年的演变,绳索技术在应急救援安全防护领域的作用越来越受到全社会的重视,它的性能和质量直接关系到人的生命安全。”山东鲁普科技有限公司(以下简称“鲁普科技”)技术负责人宋炳涛介绍,经过10余年的科研攻关,公司掌握了匀张力控制技术、皮芯合一技术等7项关键技术,成功开发了低延伸夹芯绳、消防安全绳、军警训练绳、动力登山绳等12大系列产品,目前已完全实现进口产品的国产化替代。其中34款产品取得CE、UIAA认证,认证数量居于全球前三位,9.8毫米动力绳吸水率仅为0.9%,远高于UIAA标准要求,防水性能处于世界先进水平。这些产品可广泛用于登山攀岩、高空悬挂状态下的抢险作业时的安全防护绳索,在瞬间坠落风险工况下有效保证人员安全。

  “用于海洋观测系统的长达5000米的‘白龙’浮标绳索,为北京航天试验技术研究所装备的无人机系统发射回收用绳、为国网浙江省电力有限公司提供的高性能缓冲势能吸收器、为清华大学提供的中微子探测器用高性能纤维绳,是鲁普科技核心技术的集中体现。”宋炳涛介绍道。

  海丽雅集团技术中心副主任徐连龙告诉《中国纺织报》记者,为响应加快构建“全灾种、大应急”救援力量体系的要求,海丽雅集团发挥资源优势,深度开发了“蛟龙”绳索救援技术体系,涵盖绳索救援装备研发、绳缆救援技术培训与训练场景开发建设。

  产学研合作是技术突破的有效模式。徐连龙介绍说,海丽雅集团与清华大学、东南大学等高校建立了长期合作,为企业技术创新提供了保障。与清华大学联合研制的“自冷却式”高层楼宇救生缓降器,拥有2项发明专利,独特的自冷却技术杜绝了缓降过程中发生卡死的现象,解决了100米高层建筑遇到火灾时人员逃生难题。这一技术被列入国家安全生产“千项”产品推广项目目录、工业和信息化部中小企业发展促进中心编制的《中国应急产品推荐指南》目录。

  “由于具备了过硬的技术,救援安全绳索在防灾减灾方面的应用范围也不断扩展,不仅是火灾的抢险救援,而且广泛应用于山岳、水域、高空、狭小空间等多种情境下的绳索救援,为灾后救援和紧急情况下的救援提供安全、可靠的技术保障。这使以前很多应急救援状况下的‘不可能’成为‘可能’,有力保障了国家和人民的生命财产安全。”徐连龙说。

  一块面料承载九种功能

  一块小小的面料,可具备防静电、炭化无熔滴、抗菌、防汗臭、速干、高透气、抗病毒、防紫外线、防蚊虫等防护功能,同时还具备绿色低碳的属性。这种集安全、健康、舒适多种功能于一体的多功能性面料,是浙江蓝天海纺织服饰科技有限公司(以下简称“蓝天海公司”)研发的拳头产品,不仅具备了防护服装中最重要的面料功能要求,而且能够在恶劣的环境下,为救援人员提供最安全可靠的防护屏障。

  蓝天海公司总经理助理陈聪聪介绍,防护服装安防性能至关重要,而这些功能性其实都承载在纺织面料的技术研发当中。例如,炭化无熔滴防护性能可有效避免服装中的聚酯纤维燃烧后产生熔融和熔滴对人体造成的二次伤害。防静电性能可有效避免人体或服装静电所引起的火花与易燃易爆气体、液体以及固体接触可能引发的安全事故。

  据介绍,蓝天海公司下设的湖州蓝翔特种面料有限公司与中国产业用防静电纺织品研发中心共同研发的“蓝翔”绿色低碳多功能防静电防护面料,可以根据不同工种的作业场所或环境,结合企业的不同需求,来定制不同的功能。“蓝翔”中国联通专用夏季舒适型无熔滴防护面料拥有防静电、炭化无熔滴、抗菌、防汗臭、吸湿速干、高透气六大功能;“蓝翔”国家应急救援队作训服专用夏季舒适型无熔滴防护面料拥有防静电、炭化无熔滴、抗菌、防紫外线、吸湿速干、高透气六大功能,兼顾了安防功能与穿着的舒适性,已在市场上推广使用。

  陈聪聪告诉记者,在应急抢险的安全防护等方面,公司一方面加强相关领域的专业技术和产品研发,提高面料的多种性能和防护的水平;另一方面,公司长期注重企业标准化建设,通过参与产品标准的制定,促进和带动国内这一领域的技术发展。

  蓝天海公司作为国内首个防静电织物“领跑者”团体标准起草单位、防静电防护面料“中国绿色产品”认证企业,专注于面料的多功能防静电防护与绿色低碳的研发和普及工作。公司与东华大学等单位起草的《炭化无熔滴防静电面料》团体标准,于2022年9月发布,是国内发布的第一个无熔滴面料标准;在中国产业用纺织品行业协会的支持下,浙江蓝天海纺织服饰科技有限公司作为主要起草单位起草的行业标准《无熔滴防静电面料》也于同期正式启动。

  由于产品可保持较高的功能性和性能指标的耐久性,特别是在纤维长效性功能上可以满足标准要求,蓝天海公司已为国家应急救援队作训服提供面料。

  个体防护产业将迎大发展

  国家减灾委员会印发的《“十四五”国家综合防灾减灾规划》,对“十四五”时期安全生产、防灾减灾等工作进行了全面部署,其中提到要“统筹谋划加强防灾减灾科研和技术攻关、推动学科和专业建设,为适应新形势新要求提供防灾减灾人才储备和技术储备,增强发展后劲”。特种纺织品行业各种新材料和高新技术密集,应用领域广泛,这意味着行业将在防灾减灾工作中发挥更大作用,也将随之迎来更多发展机遇。

  中国产业用纺织品行业协会特种纺织品分会会长、北京邦维高科新材料科技股份有限公司(以下简称“邦维高科”)董事长王旭光谈到,2018年应急体系改革转制后,作为应急救援的主力军和国家队,国家综合性消防救援队伍从过去的以救火为主,向洪涝、地震、泥石流、危化品处置、核应急等全灾种救援转变。这一变化也要求装备类企业提供更多高质量和高性能新产品。今后,灭火防护、化学防护、水域救援等个体防护装备领域的技术、产品和市场将迎来快速发展。同时,随着国家和行业强制性个体防护服装标准的陆续发布,个体安全防护产业也必将进入快速发展阶段。

  例如,在石油、煤炭等特种行业,产业工人的安全防护越来越被重视。在油田等作业场所,因摩擦产生的静电就能引起巨大的灾难。蓝天海公司研发团队的最新科研成果——第三代“蓝翔”抗油易去污防静电防护面料,不仅防静电性能优良,而且可以耐受30次水洗的检测,是蓝天海研发团队最新的科研成果。

  际华3502公司聚焦安全应急产业,持续提升安全保障能力,在近期举办的2023中国(河北)安全应急博览会上,展出的应急救援类产品有19种,包括应急救援服、抢险救援防护服、消防员灭火防护服、指挥员和救援队员日常训练防护服、专业训练防护服等,可满足应急救援人员日常训练和救援作业的穿着需要。公司研发生产的多款消防灭火防护服已通过国家权威CCC认证,还可为客户提供应急救援服装一站式集成服务。

  王旭光谈到,特种防护产品市场在过去是传统市场,也是细分产品和冷门市场。在新的发展格局下,这些市场将焕发出新的生命力,纺织的新技术、新材料将会得到大量应用,会发展成为一个新兴大市场,成为行业发展的新增长极。

  在防护产业做大的过程中,一批先行企业正在发挥更大作用。徐连龙介绍,海丽雅集团专注于高性能绳索及其装备研发,目前主要从事海洋装备、军工装备、安全应急三大产业,实现了“替代进口,解决卡脖子问题”和“替代钢缆、解决轻量化问题”两大突破。海丽雅集团研发出“蛟龙”绳索救援技术体系,实现了高端系统装备国产化。“蛟龙”第四代便携自救腰包是海丽雅集团历时2年,由40多名研发人员倾注心血研发而成,集逃生自救、向下疏散、横渡救援、向上提吊、斜绳桥、短距离上升六大功能于一体,相比较传统腰包,绳索长度增加25%,通过优化组件设计,总重量降低23%,体积缩小17%,火场逃生快10-15秒。

  宋炳涛告诉记者,鲁普科技不仅不断加大绳缆新产品研发力度,还积极承担重大项目,参与制定行业标准。近年来共承担国家省部级项目9项,先后将芳纶、玄武岩纤维、超高分子量聚乙烯纤维等材料成功地应用于绳缆产品,开发出了登山动力绳和静力绳、高性能消防救援绳、军用特战训练用速降绳、电力牵引等多种用途的绳缆新产品。在应急救援领域,起草制定了第一个行业标准《低延伸夹芯绳》,授权1项国际专利、11项发明专利、25项实用新型专利。同时,《用于航空灭火滑降绳索》等2项专利获得中国专利优秀奖,《军警及救援训练绳》入列中国纺织工业联合会“十大创新产品”、“军民两用技术突出创新成果”。

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