项目简介： 本项目已开发出一种轻质、稳定、高效、环保的电磁屏蔽纤维及制造装备， 实现了对宽频段电磁波全方位抵御以及连续、高效、专业的自动化生产，可满足各领域对电磁屏蔽材料的新要求，为国家高精尖行业的发展提供技术支持。开发出的新型材料具备高电磁屏蔽、 高比强

相变储能纤维是将相变材料与纤维通过一系列方法复合产生的一种智能纤维新品种，是相变储能材料的拓展应用之一。相变储能纤维既具有纤维的各种特性又具有相变储能调温功能，可以如空调一般调节环境温度。相变储能纤维直接通过纺织加工得到各种“空调”纺织品，而无需在纺织品上进行涂层、后整理、填充等相变储能功能化操作。 相变储能纤维一般有以下应用领域：手套、帽子、鞋类、运动服装、内衣、背心夹克、头盔、护膝

碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的纤维增强材料，因其具有重量轻，强度高，耐高低温等优良特点，近年来广泛应用于航空航天、体育休闲、高铁汽车、土木建筑等领域。碳纤维复合材料在质轻高强的同时，还具有优良的耐疲劳性、耐腐蚀性以及比强度高导致的优良施工性能等，使得它在对于材料性能有着特殊要求的海洋领域的应用前景同样不可小觑。近年来，北京化工大学碳纤维复合材料在船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域不断探索新技术。 在船舶上的应用 相比于传统的造船材料，碳纤维复合材料具有天然的优势。首先，碳纤维复合材料具有良好的机械性能。用其制造船体，具有质轻低油耗的特性，而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便，因此施工和维护费用远低于钢制船舶。同时由于碳纤维与树脂基体的界面能有效的阻止裂纹扩展，故材料具有良好的耐疲劳性能；此外，由于碳纤维表面的化学惰性，船体具有水生物难以附生，耐腐蚀的特性，这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。 碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能：透波、透声性好，无磁性，因此可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用复合材料不仅可以减轻船体的重量，而且通过在夹层中嵌入有滤波功能的频率选择层，就可以在预定的频率下发射和接受电磁波，从而屏蔽敌方的雷达电磁波。各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内，不易被腐蚀，更有利于设备的保养。研制出类似的封闭综合传感器桅杆，这种桅杆是由纳米技术制造的玻璃纤维与碳纤维复合后作为增强体而制成。它可以让各种雷达波束和通信信号相互之间不受干扰地通过，并且损耗极低。碳纤维复合材料还可应用在舰船的其他方面。例如，在推进系统上可用作螺旋桨［和推进轴系，减轻船体的振动效应和噪声，多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵，某些特殊的机械装置和管道系统等。此外，高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。 民用游艇大型游艇一般为私人所有，价格昂贵，要求质量轻，强度高，耐用性好。碳纤维复合材料可以应用于游艇的仪器表盘和天线，方向舵以及甲板、船舱、船舱壁等增强结构中。传统的复合材料游艇主要由玻璃钢制成，但是由于刚度不足，满足刚度设计要求后往往船体过重，而且玻璃纤维是致癌物质，国外逐步禁用。如今的复合材料游艇中碳纤维复合材料的使用比例大大增加，有的甚至全部采用碳纤维复合材料。例如超级游艇“巴拿马”号双桅船，船身和甲板采用了以碳纤维／环氧树脂为蒙皮。乙烯酯树脂夹层复合材料，pvc泡沫和碳纤维复合材料，桅杆吊杆均是定制的碳纤维复合材料，只有部分的船身使用了玻璃钢。空载重量仅有45t。速度快，油耗低，性能卓越。 在海洋能源开发上的应用 海底油气田近年来，碳纤维复合材料在海洋油气开发领域的应用越来越广泛。海洋环境下的腐蚀，高压，水底暗流流动带来的强剪切作用对材料的耐腐蚀性，强度和疲劳性能提出了严格的要求。碳纤维复合材料在海洋油田开发中有着明显的质轻、耐久、抗蚀方面的优势：一个1500m水深的钻井平台，其钢制系缆的质量就达6500t左右，而碳纤维复合材料密度是普通钢材的1/4，若使用碳纤维复合材料取代部分钢材将显著减少钻井平台的载重负荷，节省平台的建造成本；抽油杆的往复运动，由于管外海水压力与管内压力不平衡极易引发材料的疲劳断裂，而用碳纤维复合材料即可解决这一问题；由于海水环境耐腐蚀，其在海水中使用寿命比钢材要长，且使用深度更深。碳纤维复合材料可以用作油田钻井平台中的生产井管、抽油杆、储藏槽、海底输油管、甲板等部件。制造工艺分为拉挤成型工艺和湿法缠绕工艺。拉挤成型法一般用在普通管材和连接管上。缠绕法一般用作储槽和压力容器的表面，也可用在各向异性的柔性管道之中，其中碳纤维复合材料以特定的角度缠绕排列在铠装层之中。碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似胶片的带状结构，柔韧性很好。使用碳纤维抽油杆能明显提高出油量，减少电机的载荷，相比之下更节能。而且碳纤维复合材料抽油杆比钢制抽油杆更耐疲劳，抗腐蚀性能更好，更适合应用在海底油田的开发中。 海上风电资源丰富，是未来发展的重要领域，也是风电技术最先进、要求最高的领域。我国海岸线约1800km，岛屿6000多个，东南沿海及岛屿地区风力资源丰富且易于开发。近年来大力促进海上风电能源的开发已经得到了有关部门的支持。风力发电叶片90%以上重量由复合材料组成。海上风力大，发电功率大，势必要求更大的叶片和更优良的比强度和耐久度。显然，碳纤维复合材料能够满足开发大型化、轻量化、高性能、低成本的发电叶片的要求，和玻璃纤维复合材料相比更适合应用于海洋领域。碳纤维复合材料在海洋风力发电中具有显著的优势。碳纤维复合材料叶片质量低，刚度大，模量是玻璃纤维制品的3~8倍；海洋环境下湿度大，气候多变，且风机24h工作。叶片耐疲劳性较好，能较好的抵御恶劣的天气；改善了叶片的空气动力学性能，减少对塔和轮轴的负载，从而使风机的输出功率更平滑更均衡，提高能量效率；利用碳纤维的导电性能，通过特殊的结构设计，可有效地避免雷击对叶片造成的损伤；降低风力机叶片的制造和运输成本；具有振动阻尼特性等。 碳纤维复合材料用于海洋工程建筑，主要利用其轻质高强耐腐的特性，以筋索材及结构件的形式，替代传统钢筋建材，解决海水侵蚀钢筋、运输路途遥远运输成本高的问题。已应用于海上岛礁建筑、码头、浮动平台、灯塔塔架等。

1、聚醚醚酮特种纤维制备技术 聚醚醚酮纤维具有高强度、高韧性、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和耐辐照等综合性能，被誉为综合性能最优异的热塑性芳香族聚合物纤维。项目团队于2006年开始自主研发，成功实现PEEK特种纤维的生产及应用，使我国成为世界上第二个采用自主知识产权生产PEEK纤维的国家，整体技术达到国际先进水平。 成果成熟度：可产业化。 应用领域及市场前景 本项目目前已实现产业化，产品可应用于航空航天、武器装备和民用高技术领域，主要应用制品为过滤网、过滤布、电束线管和混编复合材料等。PEEK纤维断裂强度较国外产品提高60%以上，可在-60～240℃长期使用，纤维的价格仅为国外产品的1/2 左右。 2、聚醚醚酮碳纤维上浆剂制备关键技术 利用可溶性聚芳醚酮前驱体对纤维进行上浆处理，再经水解处理，使可溶性聚芳醚酮上浆剂还原成为结晶性，实现结晶性聚芳醚酮对纤维的上浆处理。 经其上浆的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料的界面剪切强度（IFSS）达到了83.1 MPa，相比原来的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料提高91.5%，界面作用效果非常显著，复合材料在湿热环境中依旧保持有很高的界面性能。 成果成熟度：可产业化。 应用领域及市场前景：专业针对聚芳醚酮基复合材料（目前最火的热塑性碳纤维复合材料）碳纤维上浆剂，前景潜力巨大。

“海藻纤维制备产业化成套技术及装备”是在国家863计划重点项目、国家973计划研究专项、山东省自主创新专项、山东省自主创新成果转化重大专项等支持下取得的重大成果，在国际上首创纺织用海藻纤维制备关键技术、无脱水剂纤维后加工技术、原液着色技术等关键技术及装备，水平国际领先。耐盐、耐洗涤剂海藻纤维技术获得美国、欧洲、日本、韩国等专利授权，在原料、纤维、制品及检测等方面制定国家、行业、团体标准4项。 海藻纤维具有优异的本质阻燃性、抗菌防霉性、生物降解性和亲肤性等，在纺织服装、生物医用、卫生护理和阻燃工程等领域有着广阔的应用前景。2018年青岛大学研发团队以相关技术成果作价入股成立纺织用海藻纤维产业化公司，建设了世界上产能最大、技术装备先进的生产线，进一步推动海藻纤维的产业化、市场化。 我国化学纤维年产量已达6千余万吨，海藻纤维具有优良的综合性能功能，而且原料可再生、制品废弃后可生物降解，通过替代石油基化学纤维的应用，对解决石油短缺和“微塑料”“白色污染”等资源环境问题具有重要意义，经济社会效益显著。

国内外首次利用动物源纤维素分解菌发酵秸秆和鸡粪，秸秆经 发酵后，能够使 CP 含量提高 318.92%，NDF、ADF 和 CF 含量分别下降 20.89%、 29.94%和 49.07%，各种氨基酸含量提高 100-200%；能够使骨粉、CaHPO4 和 Ca3(PO4)2 溶磷效果分别提高 701.75%、586.03%和 680.73%，使动物体内磷的表青岛农业大学科技成果介绍 2017 －59－ 观消化率提高 13.15%。利用该菌株发酵鸡粪，能够使鸡粪中氮、无机磷、有机 质含量分别提高 12.13%、74.7%、15.6%，CF 降低 39.15%，氨气降低 55.12%， 鸡粪大肠杆菌值为 0.05g，寄生虫卵死亡率为 96%；臭度达到 M2 级，符合 NY/T1168 畜禽粪便无害化处理技术规范。该成果达到国际先进水平，并已申请国家专利 （200810086018.2）。 生产条件及经济效益预测：项目适于微生态制剂生产企业，在已有产品和 加工设施的基础上，通过引进发酵菌种和发酵工艺便可以快速生产出发酵制剂 并投放市场，即可获得高额利润。发酵秸秆工艺简单，既适合于规模生产又可 以分散加工，便于广大农村和企业推广应用。采用本项技术可有效利用秸杆资 源，改善环境，防止污染，缓解蛋白资源短缺，达到节约饲料的效果。另外， 该发酵菌还能够使鸡粪中的氮、无机磷、有机质的含量提高，粗纤维和氨气浓 度降低，为鸡粪资源的合理利用和减少环境污染提供有效的解决途径。该项目 属于一个投资少见效快的项目。 

1 成果简介 生物质材料是我国战略性新兴材料产业和生物质产业发展的重要领域，利 用丰富的生物质资源开发环境友好和可循环利用的生物基材料，最大限度地利367 用纸包装废弃物和农业废弃物，制备的材料用以替代木材和黏土等材料，对于 发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会具有重大意义。 本课题利用废纸、黏合剂和生物质纤维原料（各类农作物秸秆粉末等）采 用挤出法加工一种一定截面形状的型材，可进行多种后期加工，可制成包装构 件、包装型材和轻质墙体材料等，生产工艺先进，技术方案新颖，生产效率 高。 2 关键技术 项目成果突破的关键技术包括： （1）基于挤出工艺的原材料配方研究。通过配方和工艺参数研究，解决了 一般生物质材料难以挤出加工的瓶颈，实现了连续挤出加工。形成配方方案一 套； （2）基于废纸和生物质材料的型材制备技术方案研究。开发完成主要技术 装备方案，设计了实验室条件下的成型模具一套，可较好实现材料制备。相关 设备方案经细化和放大即可实现工业化生产； （3）为满足挤出制品后期加工的要求，开发了一种复配表面施胶剂，可用 于制品的表面处理以及覆面材料的粘合，以利于加工制造外观美观、综合性能 优越的型材成品。形成专利配方一套。 3 知识产权及项目获奖情况； 获得发明专利 3 项： ZL 201410097780.6，环保生物质材料及其制备方法； ZL 2012105235432，植物纤维发泡包装板材及其加工工艺和模具； ZL 201310583602.x，复配表面施胶剂及其制备方法和应用。 4 项目成熟度 该项目已完成实验室成果，成熟度 85%。 5 投资期望及应用情况 该项目期望以技术转让、合作开发方式进行进一步转化，预期投资额 500- 700 万元（不含厂房）。其项目成果、技术方案在国内包装废弃物综合利用、农 作物秸秆高效利用方面属领先地位。 项目产品属材料制备基础技术；可用于不同生物质原料的连续式挤出加工 处理，后续跟进各种最终加工工艺以制备不同生物质基型材。预期应用领域包 括包装辅材、建材、家具。

预处理是木质纤维素原料生物加工工艺中的第一步工序，也是最重要的一个环节，因为预 处理过程的能耗和预处理效果直接决定最终产品的得率和整个生物加工过程的成本。预处理的 目的是改变改变天然木质纤维素的致密结构，破坏纤维素、木质素和半纤维素之间的化学和物 理连接，降低纤维素的结晶度，或脱去木质素，增加原料的疏松性以增加纤维素酶系与纤维素 的有效接触，从而提高后续糖化和发酵的得率。然而，高额的预处理成本严重阻碍了预处理技 术的产业化进程。目前，预处理过程的成本具体表现在高能耗、大量废水排放等环节上。 本项目的木质纤维素干法稀酸预处理技术通过使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，并控 制预处理过程的关键技术参数，使在保证预处理效率的前提下，实现预处理后木质纤维素原料 含水量不超过50% (w/w) ，整个过程新鲜水用量和蒸汽用量比目前典型的稀酸预处理技术分别 降低80%和50%，实现了从“干基秸秆到干基预处理秸秆”的干法预处理过程。通过该成套技 术可以为木质纤维素生物炼制产业提供高质量的预处理后的木质纤维素原料。本技术的实施将 会大大降低木质纤维素生物炼制产业的水耗和能耗成本，为纤维素基能源或化学品行业的产业 化奠定基础。

项目成果/简介:1、聚醚醚酮特种纤维制备技术聚醚醚酮纤维具有高强度、高韧性、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和耐辐照等综合性能，被誉为综合性能最优异的热塑性芳香族聚合物纤维。项目团队于2006年开始自主研发，成功实现PEEK特种纤维的生产及应用，使我国成为世界上第二个采用自主知识产权生产PEEK纤维的国家，整体技术达到国际先进水平。成果成熟度：可产业化。应用领域及市场前景本项目目前已实现产业化，产品可应用于航空航天、武器装备和民用高技术领域，主要应用制品为过滤网、过滤布、电束线管和混编复合材料等。PEEK纤维断裂强度较国外产品提高60%以上，可在-60～240℃长期使用，纤维的价格仅为国外产品的1/2 左右。2、聚醚醚酮碳纤维上浆剂制备关键技术利用可溶性聚芳醚酮前驱体对纤维进行上浆处理，再经水解处理，使可溶性聚芳醚酮上浆剂还原成为结晶性，实现结晶性聚芳醚酮对纤维的上浆处理。 经其上浆的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料的界面剪切强度（IFSS）达到了83.1 MPa，相比原来的碳纤维增强聚芳醚酮复合材料提高91.5%，界面作用效果非常显著，复合材料在湿热环境中依旧保持有很高的界面性能。成果成熟度：可产业化。应用领域及市场前景：专业针对聚芳醚酮基复合材料（目前最火的热塑性碳纤维复合材料）碳纤维上浆剂，前景潜力巨大。技术先进程度:达到国际先进水平

目前我国钢铁、石化、核工业等高温设备和管道保温材料，如玻璃棉、岩/矿棉、陶瓷纤维毡等无机保温材料，导热系数高（0.037～0.05W/(m•K)）、保温节能效果差；我国建筑和交通运输领域使用的聚苯乙烯、聚氨酯等有机保温材料（导热系数0.024～0.03W/(m•K)），耐温阻燃性能差，严重火灾频繁发生，安全隐患突出。针对钢铁、石化、核反应堆等高温工业领域对高性能保温绝热材料及其结构功能一体化的迫切需求。已提出微纳米纤维玻璃棉/低气体渗透膜材真空绝热复合材料结构设计及制备工艺方法，研发高速离心喷吹技术