關(guān)于銅陵市組織征集制造業(yè)企業(yè)植物納米纖維材料應(yīng)用需求的通知

為貫徹落實(shí)李國(guó)英省長(zhǎng)2020年9月9日在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)召開的專題研究推動(dòng)生物質(zhì)基新型仿生材料重大創(chuàng)新成果研發(fā)轉(zhuǎn)化工作會(huì)議精神及省政府專題會(huì)議紀(jì)要（第127號(hào)）要求，省經(jīng)信廳要求全面梳理企業(yè)的材料應(yīng)用需求，推動(dòng)創(chuàng)新成果和企業(yè)需求的精準(zhǔn)對(duì)接。

請(qǐng)各縣區(qū)、園區(qū)工業(yè)和信息化主管部門組織各企業(yè)認(rèn)真學(xué)習(xí)俞書宏院士所著的《后塑料時(shí)代的材料創(chuàng)新與發(fā)展戰(zhàn)略》一文（見(jiàn)附件），對(duì)照文中所列的11項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域，逐項(xiàng)梳理，并將征集的企業(yè)應(yīng)用需求（生產(chǎn)或應(yīng)用）認(rèn)真填寫匯總，并于11月6日前將匯總表電子版報(bào)市經(jīng)信局技裝科。

政策咨詢熱線：15855199550，0551-65300586

附件：后塑料時(shí)代的材料創(chuàng)新與發(fā)展戰(zhàn)略

塑料制品的禁限、治理和替代，已成為全球性問(wèn)題。隨著我 國(guó)環(huán)保政策的收緊，傳統(tǒng)塑料行業(yè)面臨升級(jí)轉(zhuǎn)型壓力。通過(guò)技術(shù) 變革，發(fā)展高性能、低成本的天然植物基新材料，用于全方位替 代塑料，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，具有重要的科學(xué)和戰(zhàn)略意義，同時(shí) 具有廣闊的市場(chǎng)前景。

實(shí)現(xiàn)植物納米纖維素的低成本、工業(yè)化規(guī)模提取，一直是一 個(gè)世界性的科學(xué)挑戰(zhàn)，最近我們成功地解決了這個(gè)挑戰(zhàn)。中國(guó)科 學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)積累與創(chuàng)新，攻克并 成功解決了植物納米纖素提取的這一世界性難題，發(fā)展了 一種植 物納米纖維素的提取方法，這種方可將紙漿、樹葉、刨花或秸稈 等天然生物質(zhì)中的納米纖維素高效分離并加工成具有極優(yōu)異性 能的各種材料。該方法在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)中納米纖維的 高效分離與加工，具有極高的科學(xué)原創(chuàng)性和技術(shù)先進(jìn)性，目前已 實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)驗(yàn)證（6噸/小時(shí)），分離得到的納米纖維素 具有出色的力學(xué)和熱學(xué)性能，比如它具有比凱夫拉和鋼鐵更高的 強(qiáng)度和模量，同時(shí)具有比石英玻璃更低的熱膨脹系數(shù)，是構(gòu)建宏 觀高性能材料產(chǎn)品的理想原料。

這是一種全新的、廣泛的工業(yè)原料，在諸多行業(yè)，都可添加 結(jié)合實(shí)現(xiàn)性能提升和成本降低?；谶@種植物納米纖維原料，團(tuán) 隊(duì)目前已進(jìn)行若干系列高性能材料產(chǎn)品的試制和鑒定，包括1） 可用于航空航天、精密儀器和高端環(huán)保建筑家裝材料的型材；2） 可用于柔性顯示屏和柔性觸控器件透明基底、高性能環(huán)保包裝材 料的薄膜；3）可用于手術(shù)縫線、沖鋒衣等的高端多功能紡織品 纖維；4）可用于室內(nèi)裝修的零VOC全生物質(zhì)水性涂料、或艦艇 防護(hù)的多功能涂料；5）可用于高層建筑保溫和高端保暖服裝的 生物質(zhì)海綿泡沫；6）植物纖維空氣凈化材料；7）植物纖維離子 交換水凈化材料；8）高阻隔性透濕醫(yī)用防護(hù)服；9）牛奶果汁增 稠膳食纖維穩(wěn)定劑；10） 口感與牛肉極為接近的植物蛋白人造肉； 11）純天然植物納米纖維日化用品等。其中少部分成果公開發(fā)表 后，已引起國(guó)內(nèi)外科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，被學(xué)術(shù)媒體稱“塑 料替代可持續(xù)材料”、“這可從根本上解決塑料污染問(wèn)題。上述 材料與塑料相比，具有巨大的性能優(yōu)勢(shì)，而且原料來(lái)源更廣泛成 本更低。預(yù)期完全能夠替代所有的塑料制品，并極大地促進(jìn)農(nóng)業(yè) 廢棄物的利用和自然環(huán)境的保護(hù)。

目前，本團(tuán)隊(duì)已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)新型植物納米纖維原料的量產(chǎn) 驗(yàn)證（6噸/小時(shí)），并進(jìn)行了若干系列高性能材料產(chǎn)品的試制和 鑒定。我們已驗(yàn)證了在上述多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，試制了若干系列 相關(guān)產(chǎn)品，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室和第三方鑒定，相關(guān)產(chǎn)品核心指標(biāo)均超過(guò) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)于現(xiàn)有塑料產(chǎn)品。我們希望在相關(guān)政策、資金的支 持下，有充分的場(chǎng)地和設(shè)備，通過(guò)1-2年的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)上述系列 新材料技術(shù)成熟，并在相關(guān)政策的引導(dǎo)支持下，有計(jì)劃地、系統(tǒng) 地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

1.型材。用于航空航天、精密儀器和高端建筑家裝材料。 以獨(dú)創(chuàng)的生物質(zhì)基納米纖維素為原料，開發(fā)了一系列具有突出力 學(xué)與熱學(xué)性能的高端結(jié)構(gòu)型材。這類型材的密度僅為鋼的六分之 一、航空鋁合金的一半，而強(qiáng)度和韌性卻更好，比強(qiáng)度和比韌性 均超越了鋼和航空鋁合金。這類型材還具有極高的尺度穩(wěn)定性， 熱膨脹系數(shù)接近陶瓷，僅為航空鋁合金的五分之一，工程塑料的 幾十分之一，在高低溫下尺寸和力學(xué)性能均能保持高度穩(wěn)定。這 類高端型材有望應(yīng)用于汽車飛機(jī)輕量化、航空航天結(jié)構(gòu)件、精密 儀器支撐材料和高端建筑家裝材料等領(lǐng)域。同時(shí)由于該系列材料 的主要成分是天然的納米纖維素，可降解且制作成本低，有望實(shí) 現(xiàn)對(duì)大多數(shù)種類工程塑料的有效替代，顯著減少環(huán)境污染。

2.透明薄膜。薄膜一直是塑料應(yīng)用的重要方向，一次性包

裝袋等塑料膜造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，尋求可持續(xù)高性能的替代 材料一直是業(yè)界共識(shí)。以這種高性能納米纖維素為原料，創(chuàng)制了 一系列超強(qiáng)超韌的可持續(xù)透明薄膜。與現(xiàn)有商用PET等塑料薄 膜相比，這種高性能透明薄膜材料在拉伸強(qiáng)度、模量、熱穩(wěn)定性、 熱膨脹系數(shù)、最高使用溫度等方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn) 整個(gè)生產(chǎn)及再制造過(guò)程中不涉及任何有機(jī)溶劑的使用，也不產(chǎn)生 任何有害物質(zhì)的排放。由于原料來(lái)源廣泛，制造成本接近甚至低 于商用PET等薄膜，且在自然環(huán)境下3個(gè)月即可完全降解，克 服了塑料薄膜難以生物降解的問(wèn)題。市場(chǎng)化后有望在柔性顯示屏 和柔性觸控器件透明基底、高性能環(huán)保包裝材料等領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)有塑 料薄膜實(shí)現(xiàn)替代。

3.紡織品纖維。目前市面上的化纖產(chǎn)品主要以不可再生的 石油基聚合物為主，而且生產(chǎn)過(guò)程往往伴隨著嚴(yán)重的污染，因此 通過(guò)無(wú)污染的過(guò)程實(shí)現(xiàn)原料廣泛的生物質(zhì)紡絲一直是世界各國(guó) 努力的方向。俞書宏院士團(tuán)隊(duì)以發(fā)展的新型納米纖維素為原料， 通過(guò)工業(yè)化紡絲技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了植物納米纖維的連續(xù)紡絲。這 種方法的優(yōu)勢(shì)在于可以工業(yè)化連續(xù)紡絲，并且工業(yè)流程也相對(duì)簡(jiǎn) 單。通過(guò)這種連續(xù)紡絲得到的植物納米纖維可以具備高度取向的 有序結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)較高的力學(xué)強(qiáng)度，從而可以滿足絲線進(jìn)一步加工 的相關(guān)要求。與傳統(tǒng)的粘膠纖維相比，我們的材料光澤優(yōu)美，手 感柔軟，懸垂性好，力學(xué)性能優(yōu)異。此外，該材料的整個(gè)生產(chǎn)及 再制造過(guò)程無(wú)污染排放，周期較短，在進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生 產(chǎn)后，有望塑取代目前污染嚴(yán)重的粘膠法人造纖維。

4.生物質(zhì)基多功能零有機(jī)揮發(fā)物水性涂料。通過(guò)對(duì)生物質(zhì) 基納米纖維素和天然礦物材料的仿生微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和化學(xué)調(diào)控， 俞書宏院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一系.列多功能零揮發(fā)性有機(jī)化合物 (volatile organic compounds, VOC )水性涂料,克服了 現(xiàn)有商 用涂料釋放甲醛等有毒有害氣體的缺點(diǎn)，解決了室內(nèi)空氣的污染 問(wèn)題和甲醛等有機(jī)物對(duì)人體健康的威脅問(wèn)題，系列新型涂料實(shí)現(xiàn) 了純水分散，不含任何有機(jī)溶劑，涂刷及使用全過(guò)程不釋放甲醛 等任何有毒有害的氣體。系列新型涂料組分色彩可調(diào)控、功能可 定制，可根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)隔熱防火、抗菌自清潔、智能傳感等一系 列功能。新型涂料綠色健康，原材料成本低，而且已通過(guò)

JCT423-1991行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，經(jīng)過(guò)中試規(guī)模試驗(yàn)，結(jié)合工業(yè)化生 產(chǎn)設(shè)備，有望實(shí)現(xiàn)系列零VOC多功能涂料產(chǎn)品的規(guī)?；肮I(yè) 化生產(chǎn)，盡快投入市場(chǎng)。

5.植物纖維海綿泡沫。目前常用的商用隔熱海綿主要是各 種發(fā)泡聚合物，但是其在高溫下易燃，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氮氧化物等各 種有毒氣體，是潛在的安全隱患。以高性能納米纖維素等為原料, 俞書宏院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，創(chuàng)制了 一系列兼具隔熱防火 性能的海綿泡沫，克服了傳統(tǒng)商用隔熱海綿易燃有毒的安全隱 患，不會(huì)產(chǎn)生任何氮氧化物等各種有毒有害氣體同時(shí)，隔熱防火 海綿泡沫在使用過(guò)程中不會(huì)釋放任何VOC,有望作為一種安全 健康的隔熱材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有商用隔熱海綿的有效替代。

6.植物納米纖維空氣凈化材料。對(duì)PM2.5、細(xì)菌和病毒等 有害顆粒物的充分過(guò)濾能夠有效保障我們身體健康?；讵?dú)創(chuàng)的 納米纖維素，俞書宏院士團(tuán)隊(duì)成功研制了具有三維納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 的空氣凈化材料。相比于目前商用的塑料基室內(nèi)空氣過(guò)濾網(wǎng)，其 不僅具有優(yōu)異的過(guò)濾阻隔性能，還能夠在輕薄透氣的同時(shí)實(shí)現(xiàn)原 位滅菌，實(shí)現(xiàn)多重保障。該空氣過(guò)濾材料有望作為室內(nèi)空氣凈化 器核心濾網(wǎng)和多功能智能紗窗等，在室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域具有廣的 市場(chǎng)前景。

7.水凈化軟化材料。對(duì)水中病菌的過(guò)濾和水質(zhì)的軟化是保 障飲用水安全的核心。市面上常見(jiàn)濾水壺的濾芯多采用活性炭和 離子交換樹脂，其抗菌性能存在一定不足，同時(shí)，由于離子交換 樹脂過(guò)濾過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的微塑料，會(huì)隨著飲用水進(jìn)入人體。 基于表面高活性的天然納米纖維素，俞書宏院士團(tuán)隊(duì)成功研制了 純天然的水凈化材料。該水凈化材料具有致密均勻的三維納米網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種顆粒物質(zhì)的高效過(guò)濾，還實(shí)現(xiàn)了對(duì) 重金屬離子的吸附去除和對(duì)病原體的殺滅。由于新型植物纖維水 凈化材料綠色純天然，無(wú)需擔(dān)心掉落微塑料對(duì)人體健康造成的潛 在危害。該新型水凈化材料有望作為核心水凈化材料，有望代替 傳統(tǒng)濾芯中的離子交換樹脂，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，目前正 在進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的研制和制造。

8.植物納米纖維醫(yī)用防護(hù)服。高質(zhì)量的醫(yī)用防護(hù)服和防護(hù) 口罩等醫(yī)用阻隔防護(hù)裝備是防治新型冠狀病毒的有力武器?，F(xiàn)有 的商用防護(hù)材料聚丙烯（PP）熔噴布阻隔性能主要來(lái)源于表面靜 電，然而其表面靜電會(huì)在使用過(guò)程中逐漸衰減，這限制了防護(hù)材 料的使用壽命，這一現(xiàn)象在高濕度環(huán)境中尤為明顯。另外，為保 證防護(hù)效果，現(xiàn)有防護(hù)服普遍存在悶熱、不透汗現(xiàn)象。新型冠狀 病毒疫情爆發(fā)后，俞書宏院士團(tuán)隊(duì)緊急攻關(guān)，通過(guò)對(duì)天然植物纖 維的微納結(jié)構(gòu)與表面基團(tuán)的精準(zhǔn)調(diào)控，成功研制了新型多級(jí)尺度 醫(yī)用阻隔防護(hù)材料。新型生物質(zhì)纖維表面具有高黏附性并帶有大 量電荷，因此無(wú)需高壓靜電駐極處理即可具有高病菌截留率，提 供優(yōu)異的防護(hù)阻隔效果。同時(shí)，新型防護(hù)材料透濕性能提升了近 3倍，克服了傳統(tǒng)防護(hù)服悶熱、不透氣的缺點(diǎn)，在保障高病菌阻 隔率的前提下，能夠顯著提升穿著的舒適度。通過(guò)緊急攻關(guān)，已 成功實(shí)現(xiàn)了高性能抗菌醫(yī)用防護(hù)服和醫(yī)用防護(hù)口罩系列新產(chǎn)品 的創(chuàng)制和試產(chǎn)，新產(chǎn)品能夠有效抵抗各種細(xì)菌、真菌。9. 植物納米纖維食品添加劑。本研究團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)的新型納米 纖維素由于具有純天然、可食用等特點(diǎn)，在食品添加劑領(lǐng)域也展 現(xiàn)出了巨大的潛力經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該納米纖維素可作為牛奶等食 品的增稠劑和穩(wěn)定劑，使其在高酸度環(huán)境不發(fā)生沉淀。相比現(xiàn)有 的食品增稠穩(wěn)定劑，納米纖維素更安全且更有效，能在更低的添 加量下實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的增稠效果。新型納米纖維素有望作為一種綠 色純天然的食品添加劑，提升食品口感。

10. 植物蛋白人造肉?；诩{米纖維素，俞書宏院士團(tuán)隊(duì)開 發(fā)的新型純植物基人造肉也取得了驚人的成果。這種新型人造肉 不同于現(xiàn)有的肉糜型人造肉，而是具有與真實(shí)肉類相似的纖維結(jié) 構(gòu)與口感嚼勁，同時(shí)具有比肉類更低的成本和更健康的營(yíng)養(yǎng)配 比。在新興的人造肉市場(chǎng)，新型純植物基人造肉大有可為，具有 廣闊的市場(chǎng)前景。

附件2：植物納米纖維材料應(yīng)用需求意向表

說(shuō)明：第...項(xiàng)填寫文中所述的11個(gè)領(lǐng)域中的1項(xiàng)或多項(xiàng)，生產(chǎn)或應(yīng)用填寫企業(yè)是有意進(jìn)行植物納米纖維材料的生產(chǎn)或是產(chǎn) 品的應(yīng)用。

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