封面设计说明:封面以深邃科技蓝为主色调,搭配数字化点阵抽象背景,寓意绿色化学与现代纺织的深度融合,象征超临界CO?无水整理技术引领印染行业向低碳清洁、精准可控的绿色制造方向转型升级。画面以涤纶丝束为核心视觉载体,具象呈现超临界CO?无水阻燃整理的微观作用机理:高压超临界CO?流体使涤纶纤维发生浸润溶胀,阻燃剂分子依托流体传质作用,有序向纤维表面沉积、向纤维内部渗透固着,在纤维内外构建协同阻燃防护体系。丝束上方带火焰标识的防护盾牌,直观诠释了整理后涤纶织物优异的阻燃防护性能;流动的黄色箭头清晰表征超临界流体与阻燃助剂的定向迁移传质过程,飘逸的暖色调光带烘托高压流体动态作用的工艺特征。整体围绕“介质传递—纤维负载—功能实现”的技术主线展开视觉叙事,以微观纤维界面的功能改性诠释织物宏观阻燃防护性能,既生动展现了超临界CO?无水阻燃整理绿色、高效的技术优势,也彰显了纺织科研工作者深耕生态染整前沿技术、助力纺织行业低碳转型升级的学术坚守与行业使命。
主要内容介绍
涤纶织物综合性能优异、应用广泛,但其本身属于易燃材料,极限氧指数偏低,燃烧过程中易产生熔滴并释放有毒烟气,存在消防安全隐患,因此研发高效阻燃改性涤纶织物具备重要的工程应用价值。涤纶阻燃研究也是多年来行业关注的热点,当前涤纶阻燃后整理多以水为介质,生产过程常伴随工业废水排放。面对日趋严格的环境保护法规与行业绿色转型的内在需求,开发可替代水相体系的无水阻燃整理技术,已成为涤纶功能改性领域亟需突破的关键技术难题。
超临界CO2是一种清洁高效的非水加工介质,兼具优异的渗透与传质能力,工艺全程无水无污染物排放,且二氧化碳和与助剂可回收循环利用,为涤纶织物无水阻燃整理、纺织产业绿色可持续生产提供了全新技术路径。目前,超临界CO2技术在纺织品染色领域已开展大量深入研究,但在功能整理领域仍处于探索起步阶段,相关系统性研究与应用体系仍有待完善。
鉴于此,青岛大学许长海教授团队依托超临界CO2无水加工技术构建涤纶织物阻燃整理工艺体系,选取3种氮系、5种磷系阻燃剂开展涤纶织物负载改性研究。通过系统表征整理后织物的微观结构,分析阻燃剂与纤维的结合能、织物质量增加率及耐洗性能三者间的关联规律;结合阻燃效果、耐洗稳定性能的多维度评价,筛选出3种综合性能优异的阻燃剂,验证了超临界CO2体系用于涤纶阻燃整理的技术可行性。该研究进一步拓宽了超临界CO2纺织加工技术的研究边界与应用场景,为纺织阻燃工艺向无水化、可持续方向转型升级提供了理论支撑与实践参考。
研究团队介绍
许长海教授团队依托数字色彩科学与分子工程研究中心、青岛市生态染料制造技术创新中心,深耕纺织品生态染整与绿色制造技术研发。团队围绕二氧化碳介质专用助剂、生态染料、无水喷染技术及功能纺织品,系统开展基础理论研究、关键技术攻关与产业化探索。针对传统染整工艺弊端,团队创新构建超临界二氧化碳阻燃整理体系,充分证实该技术的研究应用价值,实现全流程无水清洁染整,破解纺织行业高耗水、高排污难题。近年来,团队先后承担国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项国家级科研项目,斩获山东省和江苏省科技进步奖、中国纺织工业联合会科技进步奖、纺织行业专利金奖等多项荣誉,获授权发明专利 80 余件。现阶段,团队深度对接纺织企业,推动二氧化碳无水清洁染整技术走向产业化,助力纺织产业绿色高质量发展。