高速化、轻量化、绿色化趋势显著

■ 本刊记者_郭春花

纺织纤维材料助力轨道交通行业发展

随着运营技术、装备、系统体系日益复杂和运营环境日益多变，轨道交通装备也在向高速化、轻量化、绿色环保等方向发展。纤维材料作为新材料的重要组成，其发展将影响轨道交通等各个重要领域的创新深度、应用广度与价值高度。

9 月7 日，由青岛轨道交通产业示范区管理委员会、国家高速列车技术创新中心、国家先进功能纤维创新中心（以下简称“创新中心”）、航材国创（青岛）高铁材料研究院有限公司主办的2023 中国轨道交通装备材料与技术创新论坛在青岛世界博览城举办。会上，来自纺织纤维材料领域的众多专家、企业从多个角度讲述了纤维材料在轨道交通装备上的应用，展示了先进纤维材料的最新发展情况。

需求牵引，纤维材料多角度布局推动

作为工信部批复成立的国家级制造业创新中心之一，国家先进功能纤维创新中心一直致力于纤维材料领域的研究与创新。国家先进功能纤维创新中心主任王玉萍介绍，针对未来轨道交通发展的不同需求，创新中心对纤维材料技术的创新研发与应用进行了布局。

一是基于本构安全、主被动防护、灾害预警的高安全需求，研发了基于本征阻燃、可降解、低VOC 的阻燃聚酰亚胺、阻燃lyocell 纤维、芳纶纤维等，实现了内饰用材料的高阻燃性；研发了活性碳纤维滤材、熔喷非织造布纤维素过滤防护膜等，实现了基于纳米功能材料的空气净化。

二是基于综合舒适性、人因工程、振动噪声优化、智慧出行的高品质需求，研发了轻量化复材增韧纤维材料，可实现减震消音、隔热保温等功能。

三是基于高速磁浮、互联互通列车、低阻高速载运的高效率需求，开发了碳纤维预浸料、复合材料板材、片材、工业零部件、轨道交通及汽车轻量化壳体及零部件、无人机壳体、机翼等，广泛应用于工业、航空航天、轨道交通等领域。

四是基于智能驾驶、智能制造、智能运维的高智能需求，利用大数据、区块链技术手段，搭建全生命周期的纤维材料应用，用互联网数据平台，可实现材料可追溯的可信数字化。

五是基于新能源动力、材料回收、低碳低排放的需求，着眼于绿色环保，研发了基于可循环再生材料、可降解材料的内饰设计。

此外，创新中心还拥有国家级检测评价中心，具有聚合物、纤维、织物的权威评价资质、可为轨道交通领域的装备材料提供检测评价认证。同时，可开展面向轨道交通应用领域的纤维材料研发设计、功能提升、产品开发、检测评价全流程服务，为轨道交通行业带来高安全、高品质、高效率、高智能、低排放的解决方案，从而提升轨道交通系统的整体性能和安全性。

应用深入，纤维材料贡献突出

论坛现场。

当前，随着轨道交通行业的飞速发展，人们对轨道车辆防火阻燃能力要求也越来越高。而车内的各种材料是轨道车辆上防火阻燃的关键。轨道交通纺织品材料以聚酯纤维为主，但普遍采用锑系催化剂的聚酯纤维面临环保问题。面对阻燃达标是生命需求、清洁环保是生态需求的挑战，国家先进功能纤维创新中心采用钛系催化剂研发出了无锑阻燃纤维。国家先进功能纤维创新中心高工、研发总监徐锦龙介绍，目前，创新中心已经实现差别化无锑聚酯纤维制备，形成了无锑聚酯小试合成技术及工程化技术，已实现产业化应用。

对于未来轨道交通装备的更高阻燃环保要求，徐锦龙表示，创新中心正在联合四川大学研发长效环保阻燃纤维，作为阻燃纤维材料迭代更新的新技术，从功能母粒添加改性角度进行阻燃改性，可适应于品类丰富的化纤产品，为未来阻燃体系的探索和发现提供了新路径。

在比强度和比刚度方面，碳纤维是当前最优异的高性能纤维材料之一，其在轨道交通装备中已有较大应用。青岛大学特聘教授、材料科学与工程学院院长助理袁华介绍了团队通过在碳纤维表面进行改性研究，研发出了高效、便捷、低成本的碳纤维复合材料摩擦材料。

四川大学研究员、博士生导师张刚介绍了高性能聚酰胺树脂的设计与开发。其团队研发了耐高温半芳香尼龙（PA6T）及其产业化技术，该产品的热变形温度超过280℃，具有极佳的熔体加工流动性，可以满足电子电气元件向耐热、薄壁、精密注塑等高性能化发展。此外，还研发了高性能半芳族聚酰胺热塑性弹性体TPA 和半芳族聚酰胺，在汽车等领域有较好应用。

在轨道交通装备上，包括司机室内饰、司控台、头罩、客室座椅面、侧墙板、顶板、门立柱罩等非承载结构中，很多都用到了高性能纤维基复合材料，在大功率电机、变压器、电气设备中的关键绝缘材料上，都应用了高性能绝缘纸。综合材料优异性能、成本等众多因素，武汉纺织大学教授王桦团队研发出了高强高模的聚苯硫醚、液晶聚芳酯纤维，并推广应用到轨道交通装备中。

厦门当盛新材料有限公司利用闪蒸法制造的特种纤维防护服在轨道交通装备的制造中也有较大应用。该公司市场总监单磊介绍，闪蒸法特种纤维防护服可用于机车喷漆机器臂防护、动车车体防护。该技术制造的防护服防腐蚀、抗静电、不起毛不掉屑、防水雾油渍、防灰尘、耐磨、安全环保。据了解，当盛闪蒸法高密度聚乙烯材料在生产过程中不额外使用添加剂，不使用有毒有害化学物质，符合当前安全与可持续发展的要求。

天津工业大学复合材料研究院院长陈利介绍了层联机织复合材料设计、性能及应用。

此外，本次论坛还邀请航材国创（青岛）高铁材料研究院有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、新美测（青岛）测试科技有限公司、北京科技大学、青岛大学、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司、四川大学、北京交通大学、天津工业大学、中国建筑材料科学研究总院有限公司、航天精工股份有限公司等高校、研究院所、企业的专家从各自领域讲述了轨道交通装备材料创新的前沿技术、面临挑战以及潜在的机遇。