孙宾，教授，材料学博士，美国阿克隆大学博士后，教育部创新团队“有机/无机杂化功能材料的设计构筑及其纤维成型”成员，上海市优秀技术带头人。长期致力于成纤用有机无机杂化功能材料及其改性热塑性高分子纤维（占化纤总量80%以上）的研究和产业化技术转移，在成纤用功能纳米材料表面设计、合成及其在高分子材料改性和纤维/薄膜成型加工应用方面取得一定研究成果，作为团队骨干，荣获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖、上海市技术发明一等奖等科技奖励。
从上游的原料开发、聚合物的合成和纤维的加工，中游的纱线制造和印染加工，再到下游的面料开发、服装生产、品牌营销，纺织服装产业链的每个细分环节在整个纺织工业中都有着重要的驱动力，直接或间接地影响一方经济、科技和环境的迭代发展与建设。近日，记者来到位于绍兴市柯桥区科技园的惠群新材料科技有限公司，就“钛系催化剂在聚酯产业中的研发应用与推广”对东华大学材料科学与工程学院教授孙宾进行了专访。
聚酯生产催化剂“锑换钛”的必要性
聚酯，是指由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物的总称。在其生产过程中，催化剂加入到乙二醇中可以合成聚酯原料，再往乙二醇中加入另一种原料就能合成生产所需的树脂，此时，小分子经聚合后变成了高分子，再通过纺丝加工就能形成短/长纤，*终应用于面料之中。
从催化剂的元素特性来看，锑系催化剂具有一定致癌性。在高温条件下，锑会发生迁移，从人们日常使用的涤纶衣物、饮料瓶和包装膜之中迁移出，从而对人类健康和生态环境造成威胁。因此，GBT152 0173 3840规定：每公斤面料中锑的溶出量不能超过30毫克，而未来的产业共识则是逐步取缔锑系催化剂，目前，化纤行业协会已主持通过了无锑聚酯树脂、纤维的系列检测标准，要求每公斤无锑涤纶面料中锑的含量不能超过10毫克，该系列标准目前已进入报批阶段。
事实上，早在2010年，国内的产业界和科研界就已经形成较强的“锑换钛”的意识，但受制于技术和资金等因素，当时的聚酯生产商并没有太强的驱动力，近年来，随着国家相关政策的普及推广，厂商和行业协会对绿色生态和环境保护日益重视，各方逐渐形成了“锑换钛”的共识。然而，目前国内聚酯厂商生产的产品和国外相比存在一定差距，而每年的聚酯产能却有5000-6000万吨，许多高品质的钛系催化剂仍旧掌握在美国杜邦、德国阿考迪斯、日本帝人等公司手中，为避免在关键技术和基础材料上受制于人，孙宾教授表示，希望国内的聚酯材料生产商能跟具有自主知识产权的钛系催化剂协同，推进其生产线应用，这样才能保证日后国内钛系催化剂的自主供应。诚然，钛系催化剂具有安全环保、绿色节能、高活性等特性，但由于其在聚合反应中的热降解速率是锑的2倍左右，会使*终成品看上去偏黄，给产品品质带来一定影响，并给生产线应用带来影响，特别是产能超十万吨的大容量熔体直纺聚酯生产线上的应用更是如此，因此，孙教授认为，“钛系催化剂的普及应用，仍有较大的技术难题需要攻克，需要产业链上下游协同攻关”。
众所周知，涤纶衣物染色的高温环境会使锑析出，在印染污水排放时，会给水体带来一定污染。从产业地域来看，绍兴集聚了国内大量的纺织印染厂家，数据显示，2020年绍兴纺织印染产业总产值达到500亿，占全国纺织印染产业总产值的近36%，催化剂的锑换钛对绍兴当地的企业来讲同样势在必行。
企业家和民众意识的觉醒将推动聚酯产业的技术革新
聚酯合成过程中的酯化反应会产生水，造成催化剂水解，进而影响加入催化剂的活性和效能，所以大部分钛系催化剂是在酯化结束后的预缩聚阶段加入。源自东华大学的杂化钛催化剂（DH-HyTi catalysis）因其耐水解的特性可在酯化前或酯化阶段加入，更好地发挥酯化催化作用，进而提升酯化效率，在降温节能、生产效率提高和特种聚酯的生产方面**开发价值。故而，钛系催化剂的高活性所带来的聚酯生产效率的大幅提高未来也有待进一步开发应用。据此，孙教授认为，“钛系催化剂的应用在推动聚酯产业链绿色化的同时，还会带来技术的革新”。对于目前国内的聚酯生产商来讲，需要解决的技术难点在于如何利用现有的适合于乙二醇锑催化剂基的聚酯生产装置及工艺、纤维加工工艺，同时保证金属催化剂的活性和高效，孙教授表示，聚酯装备设计方可提前进行产业布局，按照钛系催化剂的技术特点来设计聚酯生产成套装备，这样才能充分发挥钛系催化剂的优点，协同**聚酯行业的绿色低碳发展。综上，孙教授认为，钛系催化剂的逐步推广和应用有四方面的要素不可或缺：**，国际产业界的倒逼；第二，催化剂制造和使用成本降低，即规模效应的形成；第三，产业界企业家意识的觉醒；第四，国家层面的政策推动。
惠群新材料――高新技术产品化、商品化的孵化器 技术转移的桥梁
问：请孙教授简要描述一下惠群新材料科技有限公司的定位和发展战略
孙宾：
早年我在美国做访问学者时发现，美国的企业会委托高校的教授做原创性的研究，且企业有专业的工程化技术团队和中试平台可以将实验室的高新技术成果转化为市场化的产品，经过市场检验之后就能投入大规模的生产，产生大量的原创新高新技术产品，这也是美国的技术比较**的原因之一。
从国内来看，虽然每年高校也会有很多技术成果产生，但是由于缺少与之相匹配的工程化技术团队和中试平台，对技术*终走向市场会带来一定限制。因此，惠群新材料的定位是希望通过企业和高校的对接，将其打造成一个高新技术产品化和商品化的孵化器，一个融接实验室成果和高技术产品/商品的桥梁，实现从“0-1”的突破，进而形成协同创新的产业联盟，推动纺织产业链上下游的发展创新。例如，我今天讲到的钛系催化剂，惠群已经有了一定的技术成果，已经能够批量生产和供应，目前也在上下游的企业得到了试验和应用。
自下而上的需求传导将影响产业的*终变革
问：孙教授认为，钛系催化剂在纺城企业中的推广应用需要具备哪些条件？
孙宾：
**我认为，中国轻纺城是外贸导向型的纺织集聚区，也是纤维绿色化、功能化的集聚区，每年有大量的纺织品从这里走向世界，在“杭绍甬”一体化战略的推动下，这里科技成果转化的氛围、政府的服务意识、对人才的支持在全国范围内来讲都是比较全面的，这一点我当时在推动惠群新材料这个项目落地时就有所体会。
其次，对于钛系催化剂在轻纺城企业中的推广，我认为*重要的一点是下游的面料商要有品牌转型的意识，也就是技术团队根据面料企业的需求，结合企业实际情况定制一套个性化的技术升级方案，从而自下而上地给整个产业链带来改变。我们在推广这项技术时，也渴望有更多品牌商加入，和我们一起共同推进产业变革。拿具体的面料来说，除了锑换钛带来的绿色健康外，在纤维原料生产过程中加入有机无机杂化功能材料可赋予纤维抗菌、抗病毒、阻燃、消光等特性，从而提升面料的功能性，增加产品的附加值，那么现在东华大学的绍兴创新研究院就提供了新材料功能母粒的研发平台，可以为有需求的面料企业提供相应的技术支撑。
古希腊数学家、物理学家阿基米德曾说，“给我一个支点，我就能撬起整个地球”。同样，“钛系催化剂，不仅仅是无锑”。她的推广应用，不仅仅是化学元素的简单替换，同时也会带来产品的绿色化、“卡脖子”先端材料的自主化、能源的节省和生产的增效等产业的变革，这背后需要民众意识的觉醒，政府政策的支持，资本的介入，才能*终实现技术的变革，推动产业经济的良性和循环发展。
（文/图 唐宇昕 统筹/孙怡芳）
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