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瞿金平:顛覆傳統高分子材料塑化加工技術

塑料廣泛應用于國民經濟各領域,大到航空航天、交通運輸,小到家電汽車、生活用品,它發揮著越來越重要的作用。然而,塑料加工產業單位產值能耗高、石油短缺、環境污染問題日益嚴峻,開展高分子材料綠色先進加工成型技術及裝備的研究,對提升我國塑料制造裝備的國際地位至關重要。

在華南理工大學聚合物新型成型裝備國家工程研究中心,中國工程院院士、華工教授瞿金平和他的團隊三十年如一日,研究成果顛覆了100多年來的傳統加工原理,催生了塑料加工機械行業轉型升級的深刻“蝶變”。他說:“幾十年來,我始終圍繞高分子材料加工技術與裝備開展研究,未來還要一如既往地做下去?!?/p>

三件事做了一輩子,三獲國家科技獎

“在科學上我不喜歡走前人走過的路,樂于獨辟蹊徑?!苯衲?span style=";padding: 0px;font-family: 微軟雅黑">61歲的瞿金平快人快語,中氣十足,“我這一輩子只做了三件事?!?/p>

第一件事,上世紀90年代,瞿金平在國際上率先提出將機械振動力場引入塑料加工成型的全過程,實現振動剪切形變支配的塑化加工成型機理。通俗來說,上百年來塑料加工關鍵部件是螺桿,他設法把原本只旋轉的螺桿設計成“旋轉加振動”。這項國際領先的新技術,獲得了1997年中國專利發明創造金獎、1997年國家技術發明獎二等獎和2006年國家科學技術進步獎二等獎。

“第二件事,我們突破了高分子材料加工百年來以螺桿為核心元件的發展模式,將原本螺桿剪切流變加工的原理變成偏心轉子拉伸流變加工原理?!宾慕鹌教痣p手比劃著說,“剪切流變就像石磨,用剪切力把材料分散拉開,會使大分子鏈斷裂;而拉伸流變就像搟面和面、手打潮汕牛肉丸,不破壞材料內部的分子量,更適用于超高分子量聚乙烯等極端流變物料的加工成型,拓寬了加工的領域?!?/p>

這項名叫“基于拉伸流變的高分子材料綠色加工成型技術”的創新成果徹底顛覆傳統加工原理,使物料熱機械歷程縮短50%以上、能耗降低30%左右,節約資源保護環境。該項技術再次處于國際領先水平,也獲得2014年中國專利金獎、2015年國家技術發明獎二等獎。

第三件事,瞿金平正在開展與拉伸流變塑化加工原理與技術相匹配的一系列制品短流程成型制造技術創新研發?!袄?,結合拉伸流變技術研制了動態分配多層薄膜吹塑技術開發高性能薄膜系列產品,我國新疆等地的種植業大面積地使用農用地膜,現在已運用了新技術,實現地膜不易破、可全回收,對防止土地污染和塑料回收利用有重要作用?!彼e例,在防彈衣制造過程中,可運用新技術將超高分子量聚乙烯直接加工成絲狀進行紡織,相比傳統溶液紡絲工藝,可省去大量成本,提高效率。新技術將促進一大批具有超強性能的高分子產品的誕生,為撬動相關產業轉型升級做出重要的貢獻。

主動要求卸任行政職務,重新投入科研工作

在瞿金平科研生涯中,他主持過許多課題項目,但他說:“我的第一個科研項目是17歲在村里完成的?!?/p>

瞿金平1957年出生在湖北黃梅芭茅山村,高中畢業后回鄉務農。17歲那年,瞿金平展示出很強的動手能力,幫助生產大隊辦起了小發電廠,還研制廣播電話線路自動切換器,解決了電燈零線通廣播的技術?!皯{著愛動腦愛動手的特點,可以說,我是從鄉村小路走入科學殿堂的?!彼f。

1977年恢復高考,20歲的瞿金平考入華南工學院化工機械系塑料機械及加工專業。如今,瞿金平是華工師生口中的“大?!?,他創造了學校的多項第一:第一個全國先進工作者、第一個國家杰出青年基金獲得者、第一個中國青年科學家獎、第一個國家技術發明獎二等獎、第一個中國專利發明創造金獎、第一個教育部“長江學者”特聘教授……

令很多人沒想到的是,瞿金平于1998年到2007年擔任華工副校長,在50歲換屆輪崗時主動要求卸任,重新投入科研工作?!盎诶炝髯兊母叻肿硬牧暇G色加工成型技術”就是這之后產出的重大科研成果,2011年他當選中國工程院環境與輕紡工程學部院士?!拔业呐d趣愛好不多,最熱愛的就是工作?!宾慕鹌秸f完哈哈大笑。

“我1998年跟隨瞿老師學習工作,20年來,他幾乎每天都在工作,就連大年初一也要來實驗室?!比A工高分子材料先進制造技術與裝備研究所所長馮彥洪說。瞿金平習慣手寫筆記,公式推導都用鉛筆在打印紙背面進行,以便能夠隨時隨地快速記錄腦海里迸發的思路。剛剛結束的寒假,他放在辦公桌面的手寫筆記就有10厘米厚的一大摞。瞿金平對三維機械制圖軟件的使用也十分熟練,他設計的原理樣機都是他在電腦上一個一個零件的繪制出來的。

“現在由年輕學者擔綱重任,我作為技術骨干,要聽他們指揮?!宾慕鹌叫χf,國家高分子產品及其制造裝備產量世界第一,但是高分子材料產業的技術水平與先進國家相比還存在很大差距。因此,他和團隊要在科學的道路上繼續攀登,加快科學研究成果產業化,創造更多的經濟效益和社會效益,報效祖國,造福人類。(圖/南方日報 張迪 機械與汽車工程學院 文/南方日報 吳少敏 姚瑤 鄭慧梓 創意設計/設計學院 李冠櫻 編輯/李偉群)


VIC-廣州偉川智造科技有限公司座落于華南理工大學聚合物新型成型裝備國家工程研究中心4樓,與國家工程研究中心成為深度合作伙伴,雙方共同推進塑機節能技術及產品的升級。

來源:華南理工大學http://www2.scut.edu.cn/ys/2018/0330/c5690a259935/page.htm


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