從月球到火場，湖北“石頭變布”技術(shù)正在改變國際紡織行業(yè)格局

鋪路的黑色石塊，在高溫之下，被拉成比頭發(fā)絲還細的纖維，織成的消防服能抵御1300℃高溫。

近日，武漢市消防救援局負責(zé)人帶著團隊，找到了武漢紡織大學(xué)，希望定制一批“玄武龍鱗服”。

慕名而來尋求合作的，不只湖北本地客商，還有福建、安徽、廣東等外省的紡織龍頭企業(yè)。

“我們的‘卷芯紡’技術(shù)，是全球原創(chuàng)的通用技術(shù)，在耐高溫特殊服飾領(lǐng)域，獨樹一幟，帶來行業(yè)效益超20億元！”5月19日，徐衛(wèi)林院士團隊紡紗課題組負責(zé)人夏治剛教授笑著介紹，玄武巖纖維消防服的技術(shù)路線突破不僅解決了傳統(tǒng)消防服的防護短板，有力促進了紡織材料科學(xué)、紡織加工裝備產(chǎn)業(yè)化進展，引領(lǐng)國際競爭格局轉(zhuǎn)變。

徐衛(wèi)林院士團隊紡紗課題組學(xué)生穿戴玄武巖纖維消防服。（湖北日報全媒記者 包東喜 攝）

催生材料革命

石頭煉成“玄武龍鱗服”

“玄武巖材料來自企業(yè)提出命題，我們團隊積極應(yīng)對產(chǎn)業(yè)需求，主動開展科研攻關(guān)。”2017年，夏治剛帶隊在湖北襄陽的兩家校友企業(yè)考察，兩家企業(yè)老總一致提出訴求：能否利用無機材料比如玄武巖提取纖維，紡紗織布，保護火場一線消防戰(zhàn)士生命安全？

玄武巖纖維絕熱絕緣、抗火抗寒、強惰性、耐腐蝕、成本低，但纖維剛性大、易脆斷，無損化、低扭矩的彎曲扭轉(zhuǎn)紡織加工難以掌控。

在“扎根荊楚、堅守產(chǎn)線”的使命驅(qū)動下，夏治剛提議：“這是一道世界難題，我們能否搏一搏？”

回到學(xué)校實驗室，夏治剛組織攻關(guān)課題組，聯(lián)合紡絲、紡織企業(yè)，開始玄武巖材料創(chuàng)新的理論攻關(guān)。玄武巖纖維是從火山巖玄武巖中提取的無機纖維，經(jīng)過技術(shù)裝備與工藝創(chuàng)新，具有超細柔韌、天然耐高溫、耐腐蝕的特性。

2021年，課題組與企業(yè)雙向奔赴，學(xué)校實驗室與企業(yè)生產(chǎn)車間密切協(xié)作、持續(xù)驗證，纖維從12微米、10微米……直至5微米，即頭發(fā)絲的三分之一；上萬次扭矩測試，反復(fù)演算、實驗驗證、反饋優(yōu)化，最終確定了纖維束無損化的雙向扭轉(zhuǎn)限域最佳工藝，保障了玄武巖纖維無損、低扭紡紗。

“親膚，這是玄武巖纖維面料最難的一道坎！”團隊的核心突破在于“卷芯紡”技術(shù)——用柔軟的短纖維圍繞玄武巖芯絲加捻包覆，既保留了玄武巖纖維“強悍”的防護內(nèi)核，又實現(xiàn)了輕便、柔軟、親膚的穿著體驗。

“我們給這項新技術(shù)命名為無損低扭全裹覆成紗技術(shù)！”夏治剛介紹，課題組聯(lián)合湖北匯爾杰等企業(yè)，歷時多年攻克技術(shù)難關(guān)，將堅硬的玄武巖拉成比頭發(fā)絲還細的纖維，再織成能抵御1300℃高溫的“玄武龍鱗服”。這項突破不僅解決了傳統(tǒng)消防服的防護短板，更以成本優(yōu)勢實現(xiàn)了性能超越。

從月球到火場

一件消防服蘊含人類科技

國旗在月面展示，世界瞬間矚目……2024年，嫦娥六號“月面國旗”閃耀太空。這是世界上首面玄武巖纖維月面國旗，為我國深空探測提供了關(guān)鍵材料支持。這面國旗采用的玄武巖纖維紡紗技術(shù)，就是由武漢紡織大學(xué)夏治剛團隊研制的。

如今，夏治剛教授課題組的紡紗技術(shù)不僅培養(yǎng)了學(xué)生、企業(yè)技術(shù)員，而且服務(wù)于國家重大工程，并在多個民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化，展現(xiàn)了廣闊的市場空間。

實驗顯示，用1300℃火槍噴射10秒，傳統(tǒng)棉布瞬間點燃，芳綸消防服被完全燒穿，而玄武巖纖維防火布僅輕微發(fā)黑。

2025年，該團隊與湖北匯爾杰等5家企業(yè)全鏈條協(xié)作，推動玄武巖復(fù)構(gòu)芯紗規(guī)模化生產(chǎn)，制作消防服裝、消防鞋靴、防護繩纜、滅火毯等產(chǎn)品。

“與傳統(tǒng)芳綸消防服相比，玄武巖纖維消防服具有更優(yōu)的性能指標，其耐熱極限可達1300℃，長期使用溫度范圍在-200℃～700℃，解決了國際上‘卡脖子’技術(shù)問題。”

夏治剛自豪地介紹，目前國際上尚無與玄武巖纖維消防服完全對標的同類產(chǎn)品，中國在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越；同時，研究團隊與企業(yè)一道，還在持續(xù)研究、不斷優(yōu)化，推動更多的新質(zhì)精品產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

“從地球到月球，玄武巖纖維的應(yīng)用前景遠不止消防服。”夏治剛展望說，月球上存在大量與玄武巖結(jié)構(gòu)成分類似的月壤，未來可用玄武巖纖維布料制作航空服、開展月面建造，幫助人類進一步探索月球。

來源丨湖北日報

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