如果把化学纤维研发比作一种魔术，王锐就是奇妙的魔术师。她研制的纤维具有强力、吸湿、速干、保暖、抗紫外线等神奇魔力。2021年7月，她和团队又推出了一款抗阻燃聚酯纤维，成功攻克了国家重点项目“高品质阻燃纤维及制品关键技术”，并实现了成果转化。对王锐来说，在纤维上“变魔术”其乐无穷，“因为你永远都在期待下一个‘见证奇迹的时刻’。”

王锐 北京服装学院材料设计与工程学院院长。获2020年全国纺织学术大奖、国家科学技术进步二等奖等

阻燃纤维背后的故事很“燃”

聚酯纤维有一个人们熟悉的俗名：涤纶。化学纤维中86%都是涤纶。常规涤纶易燃，一旦引燃，不仅燃烧速度快，同时伴生大量的烟雾，还会形成高温融滴，极易烫伤皮肤。倘若能够解决涤纶的阻燃问题，将大大增加其应用场景，“比如消防员的消防服、士兵的作战服、宾馆的地毯及窗帘、飞机及高铁的内室材料等都需要抗阻燃纤维。”

王锐此次研发的重点正是涤纶阻燃。其实抗阻燃纤维早已面世，且代代完善，但性能仍待改进，“有些涤纶纺织品洗过几次阻燃性就下降了。”研发中既要解决涤纶的控融控烟问题，还要保证它的聚酯切片能够纺成纤维，否则一切努力都是零。

实际上这其中隐藏着一系列矛盾：涤纶燃烧产生融滴会吸热，从而降低燃烧热量，有利于阻燃，但融滴又易发生烫伤，这是控融的矛盾；涤纶燃烧伴生大量烟雾，而加入抑烟剂又会导致聚酯的可纺性下降，这是控烟的矛盾；另外阻燃剂种类与剂量的选择对纤维强度也有影响，“因此我们要做的就是平衡这些矛盾，在保证纤维阻燃的前提下同时保证纤维的质量。”

研发过程也是不断试错的过程，如小马过河，需要不断试探河水的深浅。哪些元素有阻燃作用？如何构成阻燃体系？纤维中阻燃剂的加入量多少合适？

一旦投入实验就开启了连轴转模式，化学反应分分钟都在进行，片刻不能离人，就连吃饭也要交替守在现场，王锐形容那种时刻为“战时状态”。“通常是早上投料，晚上合成树酯，然后再将树酯进行处理，最后纺成纤维，这个过程至少需要三天甚至更久。”过程紧张且充满期待，“期待着预想的结果，却也往往伴随着失望。”

成功不会一蹴而就，机会在失败中孕育。在连续攻关多年、无数次实验之后，一种新的抗阻燃纤维终于诞生了。“新的纤维面料遇火只是边缘烧焦，离火自熄，且烟雾量小，具有抗融滴性。”产品不仅满足国内需求，还实现了出口创汇。

超细纤维成就行业之星

“人造麂皮”是一种模仿动物麂皮的纺织物，表面有着密集纤细而柔软的绒毛，质地轻软，保暖透气，是制作大衣、外套、沙发套、墙布甚至电子元件的上好原料。借助人造麂皮的成功研发，王锐和团队成了“行业之星”。

一般普通纤维如发丝般粗细，缺乏柔软的手感，无法用于人造麂皮的制造，只有超细纤维才能满足工艺要求。那么超细纤维究竟有多细呢？“300纳米至500纳米——一根头发丝的千分之一！”之前，这种纤维的制备技术一直被日本巨头公司垄断，“我们能不能做？”王锐率团队对此发起了挑战。

“要把一根头发分成1000份，想想它有多么细，就知道它有多么难。”这项技术还有一个专业术语：共混海岛法。王锐比喻：就像把类似油和水的两种不相溶的物质混到一起，二者不停地搅拌，当油水交融成乳状时，再从同一个喷丝孔中喷出来形成纤维。但油和水本不相溶，喷出的纤维不是呈线状或团状，而是呈雨滴状——喷出来就断了，这种纤维怎么纺？所以要设法将乳状的油水再度分离。

为解决这一难题，王锐和团队从两种物质的物理及化学特性入手，利用二者的不相溶性，寻找第三种物质，使其既与油相亲又与水相容，既能相互结合又不会结合太紧密。当三者的混合物从喷丝孔喷出后，将共混物的另一组分溶出，剩下的油类物质被拉长拉细，最后成形的就是超细纤维。

研制过程中不仅要改变纤维的组成，还要改变纺丝的工艺条件，甚至需要升级设备，“没任何经验可借鉴，每一步都是摸着石头过河。”团队与山东同大海岛公司联合攻关，最终获得了成功。超细纤维的问世填补了国内该领域的技术空白，打破了日本巨头的垄断，产品远销海外，占据了国际市场的一席之地。

接下来，王锐又将目光投向了多功能聚酯弹性纤维的研发。常说“无弹不成布”，弹性面料会带给人更多的舒适感，但这种纤维原料一度曾被美国公司所控制，中国只能代加工，加工后的产品及原料仍需返回国外，“一旦需要，还要进口，人家不卖，你就没有。”

这种“卡脖子”的滋味很不好受，“没有自主知识产权，你就只能受制于人。”2000年，王锐率团队与盛虹控股集团合作，通过理论研究、工艺技术及装备的集成创新，攻克了聚酯弹性纤维聚合及制造的关键技术，并助力企业建成了年产3万吨的PPT聚合生产线、年产25万吨的全消光MFPET熔体直纺生产线及年产5万吨PTT/MFPET双组分多功能纤维生产线，实现了多功能纤维从聚合物源头到终端产品的国产化。

超细纤维和聚酯弹性纤维的研发完成了行业“突围”，两项成果分别获得了2006年及2015年国家科技进步二等奖。

自1982年考入华南理工大学起，王锐便与“纤维研发”结了缘。说起研发的感受，她用“坚持”二字总结：“研发打的就是持久战，因为无数次失败才可能换来一次成功，而一项科研成果从基础研究到落地转化往往都要七八年甚至更久时间，所以做科研最不可缺少的就是定力和耐心。”

纤维的世界很神奇

听王锐说起“纤维那些事”，跟她走进神奇的纤维世界，时常有种“脑洞大开”的感觉。采访时她为记者科普：纤维有一个庞大的家族，其中有棉、麻、毛、丝等天然纤维，也有聚酯纤维、再生纤维等人工合成的化学纤维。生活中人们通常更青睐天然纤维，但任何事物都有正反两面，与天然纤维相比，化学纤维有其更突出的特性，而实际应用中80%也都来自于化学纤维。

比如含碳量90%以上的碳纤维是高强度纤维，高温耐受度居化纤类之首，且性能稳定，是制造航天航空设备的优良材料。与金属材料相比，碳纤维质量轻，可降低航天器重量，而强度又远超金属，且能承受剧烈的温度变化而不会热胀冷缩，从而提高航天器的安全系数。

化学纤维还可用于医疗领域，如人造血管、人造肌腱甚至人造器官等。还可制造各种过滤设备，如海水淡化膜、血液透析膜等。飞机、高铁等高速运行设备的安全带也是化纤材料，其强度可保证受强力冲击时不会发生断裂。而阻燃纤维的发明让消防员、作战士兵有了“保护伞”，使他们即使身处火场衣物也不会燃烧。

更令人称奇的是有些化纤耐压，制成的潜水服可抗海水压力变化，潜水员穿在身上会像鱼儿一样在海底自由游荡；有些化纤会发热，能感知外界温度，会在极寒天气里自动产生热量；有些化纤能自动报警，遇到着火点会像蓝牙一样将信号传递到手机上。柔软的化纤还能制作柔性传感器，将传感器纺进织物穿在身上，人的生理指标如血糖、血压、脉搏等数据会实时传给自己的主治医生，就像有了贴身护士……

科学探索奥妙无穷，尽管探索之路充满艰辛，但王锐乐在其中。眼下她和团队正着手新的科研课题：研发智能阻燃纤维。所谓智能阻燃，其理论是在纤维上负载着阻燃的“纳米球”，“纳米球”像蛋清包裹蛋黄一样包裹着阻燃剂，一旦温度高至临界点，不待燃烧，“鸡蛋”自动破裂释放出阻燃剂。

王锐说自己和团队今后的主攻方向就是各种多功能智能纤维的研发。未来，她将带领团队继续弘扬科学家精神，坚持四个面向，在纤维上大变“魔术”，让科技成果助力人们实现美好生活。