学科专业评审组:轻工与纺织组
项目名称:应急救援与特种作业个体热防护服关键材料与技术的研发及应用
提名单位: 陕西省科学技术厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 我国作为制造业大国,冶金、电力、石化等关键行业的特种作业人员及消防救援队伍逾1000万,其防护水平直接关乎国家工业安全与人民生命健康。传统阻燃防护服在极端热环境下难以同时满足高热防护性能与高力学性能要求,导致热伤害事故频发。高端热防护服关键材料和评价设备长期被国外垄断。针对这一重大需求,该团队历经十余年攻关,构建了“防护原理—核心材料—关键技术—防护服装—检测装备”全链条创新体系:建立了指导“纱线—织物—服装”一体化设计的理论模型;攻克了有色间位芳纶自主可控制备技术;在全球率先实现阻燃Lyocell纤维的产业化;突破多组分混合纱线成型与热响应织物设计制备关键技术;开发出消防、熔融金属飞溅、焊接、电弧4种防护场景的高等级个体热防护服,实现了从纤维到服装的全链条国产化替代。 项目获授权发明专利39件、实用新型专利24件,软件著作权3件,制修订国家标准10项、行业标准4项、团体标准1项,发表论文32篇;关键核心技术达国际领先水平,获中国纺织工业联合会科技进步一等奖1项、二等奖1项;项目成果已广泛应用于冶金、电力、消防等领域,近三年新增销售额逾37.1亿元,出口占比超20%,产品远销欧美、日本等50余个国家。项目成果打破西方国家在高端热防护材料及制品领域的技术封锁,推动我国阻燃热防护技术实现从跟跑到领跑的跨越。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:樊威
    排名:1
    行政职务:院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安工程大学
    对本项目技术创造性贡献:项目总负责人,创建了科学指导纤维复配的多组分纤维复合纱线系统,负责纱线和织物的机理表征、设计与制备。研究成果授权发明专利“高力学性能的单向导湿三向正交机织物及其制备方法,ZL202210144547.3”与“一种利用废旧芳纶纤维制备气凝胶纤维的方法及间隔织物隔热材料的制备方法及应用,ZL 202510741349.9”以及软件著作权“多组分纤维复合纱线综合性能评估与智能预测系统V1.0,2025SR1494144”,对创新点1,2,3做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1. 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第1完成人,2024年。 2. 航天复合材料高性能纤维编织预制体低损伤制备技术及装备研制,陕西省科技进步二等奖,第1完成人,2022年。
  2. 姓名:李世雄
    排名:2
    行政职务:董事长
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西元丰新材料科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目参与人,主导特种防护服面料的工程化开发与工艺定型,解决了高等级阻燃面料在保持热防护性能的同时兼顾穿着舒适性的技术难题。研究成果授权发明专利“一种熔融金属飞溅防护面料及其制造方法,ZL201910080732.9” 以及软件著作权“多组分纤维复合纱线综合性能评估与智能预测系统V1.0,2025SR1494144”,对创新点1,2,3做出突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1.个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第2完成人,2024年。 2. 消防员防护服系列材料技术研究及产业化,陕西省科学技术三等奖,第1完成人,2018年。
  3. 姓名:卢业虎
    排名:3
    行政职务:院长特别助理
    技术职称:教授
    工作单位:苏州大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,解析了人体与服装的三维空间形态演化规律,建立了“人体—服装—环境”热湿传递模型,构建了面向不同热防护场景的数据驱动设计模式,其成果授权发明专利“用于高温热防护的非均匀三维间隔层压织物及其制备方法,ZL202211708484.6”,对创新点3做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1. 功能性纺织服装制品舒适性标准体系构建及应用,中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖,第1完成人,2024年 2. 环境自适应型高舒适防护服成形关键技术与产业化应用,中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖,第1完成人,2023年
  4. 姓名:宋西全
    排名:4
    行政职务:董事长
    技术职称:研究员
    工作单位:泰和新材集团股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,主导建成了高白度间位芳纶专用生产线,突破了纤维在生产过程中色泽均一性控制、后处理热定型等工程化难题。研究成果授权发明专利“一种绿色环保的间位芳纶纤维染色方法,ZL202311344328.0”,对创新点2做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1. 湿法间位芳纶短纤生产技术开发及其产业化,国家科技进步二等奖,第1完成人,2009年。 2. 高性能对位芳纶制备及大规模工程化关键技术,宁夏回族自治区科技进步一等奖,第1完成人,2024年。
  5. 姓名:樊争科
    排名:5
    行政职务:副总经理、总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西元丰新材料科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,创建了科学指导电弧防护服结构设计体系,负责防护面料的隔热机理表征、多层结构参数优化设计。其成果授权发明专利“一种防电弧面料及其制备方法,ZL201811610227.2”、“一种舒适性防电弧面料及制备方法,ZL201910464204.3”、“一种单层立体结构防电弧面料及其制备方法,ZL202110540893.9”。对创新点2,3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第6完成人,2024年。
  6. 姓名:高敏
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国纺织科学研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,主导完成阻燃Lyocell纤维产业化成套技术开发,实现阻燃Lyocell纤维产业化生产,填补了阻燃Lyocell纤维国内外市场空白。其成果授权专利“一种阻燃Lyocell纤维及其制备方法,ZL202110553706.0”、“一种具备微胶囊结构的阻燃剂、阻燃纤维及其制备方法和应用,ZL 202210675940.5”。对创新点2做出了突出贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 无。
  7. 姓名:郑振荣
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:天津工业大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责建立纺织材料的数值传热模型,探明纺织材料的组织结构对其传热性能的影响规律,为热防护面料的研发提供理论依据。创新成果授权专利“涂层纺织材料固化过程中溶剂扩散过程的数值模拟方法,ZL 2020 1 1088402.3”、“一种预测织物热防护性能的方法,ZL201510001026.2”、“一种热气流冲击下纺织品传热性能的测试方法及测试装置,ZL201810377123.5”、“一种隔热耐烧蚀玻璃纤维织物及其制备方法,ZL 201310118149.5”。对创新点1,3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第4完成人,2024年。
  8. 姓名:孙启龙
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:南通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,主要负责电弧防护机理研究、电弧防护性能快速预测、电弧防护织物开发、防电弧服制备及评价和相关标准制定。其创新成果授权发明专利“一种熔融金属铝飞溅防护织物及其制备方法,ZL202111432995.5”,对创新点3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 无。
  9. 姓名:刘琳
    排名:9
    行政职务:研发中心主任
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西元丰新材料科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责熔融金属飞溅防护服面料的结构设计与工程化制备。创新成果授权专利“一种防电弧面料及其制备方法,ZL201811610227.2”、“一种熔融金属飞溅防护面料及其制造方法,ZL201910080732.9”,对创新点2,3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1. 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第5完成人,2024年。 2. 高性能电力防护服系列材料关键技术研究与产业化,中国纺织工业联合会科技进步二等奖,第1完成人,2021年。 3. 高性能电力防护服系列材料关键技术研究与产业化,陕西省科学技术进步奖三等奖,第2完成人,2021年。
  10. 姓名:吴银
    排名:10
    行政职务:董事长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:优普泰(深圳)科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责主持应急救援与特种领域个体热防护服关键材料与制备工艺的技术攻关、量产落地及成果推广工作。其创新成果授权发明专利“一种环保型多功能消防隔热服及其生产工艺,ZL202210877762.4”,对创新点3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第8完成人,2024年。
  11. 姓名:徐炎炎
    排名:11
    行政职务:安防研发中心副主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西元丰新材料科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,主要负责焊接防护服面料的结构设计与工程化制备,其创新成果授权专利“一种双层舒适型电弧防护面料,ZL202121065146.6”、“一种立体空气管结构焊接防护面料,ZL202122224036.6”,对创新点2、3做出了贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 个体热防护纺织品及其检测仪器研制与产业化,中国纺织工业联合会科技进步一等奖,第13完成人,2024年。
  12. 姓名:黄振龙
    排名:12
    行政职务:总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:江苏成龙服饰科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责电弧防护服与焊接防护服的差异化结构设计、工程化制备及产业化推广,其成果授权发明专利“五组份交织而成的防静电阻燃面料及其混纺工艺系统,ZL 202210808629.3”,对创新点2,3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 无。
  13. 姓名:张希文
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西元丰新材料科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责国产高性能纤维的多组分混配设计,结合多层织物结构设计,制备了轻量化与高热防护服面料。其创新成果授权专利 “一种高TPP消防灭火组合面料及其制备方法,ZL.201910677495.4”、“高热防护消防灭火服外层面料及其制备方法和组合面料,ZL202111071475.6”、“一种立体结构热防护织物及其制备方法,ZL202210967714.4”,对创新点3做出了贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 无。
  14. 姓名:何佳臻
    排名:14
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:苏州大学
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责热湿舒适性能评价体系的建立并完善了其在复杂工况条件下的工程化应用验证。创新成果授权发明专利“一种运动姿势下服装衣下空气层厚度量化方法,ZL202411067634.9”、“形变状态下热防护织物传热及皮肤烧伤预测方法,ZL202111190887.1”,对创新点1,3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 1. 功能性纺织服装制品舒适性标准体系构建及应用,中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖,第2完成人,2024年。 2. 环境自适应型高舒适防护服成形关键技术与产业化应用,中国商业联合会服务业科技创新奖一等奖,第2完成人,2023年。
  15. 姓名:张金忠
    排名:15
    行政职务:总工
    技术职称:高级工程师
    工作单位:温州市大荣纺织仪器有限公司
    对本项目技术创造性贡献:项目主要完成人,负责项目设备与服装热湿舒适性能的研究,建立基于出汗暖体假人的服装散热性能测定方法与服装湿阻测试方法,助力项目成果在企业推广应用,取得一定的经济效益。其创新成果授权发明专利“一种暖体假人辅助架及其使用方法,ZL202311751673.6”、“燃烧假人测试系统,ZL202210536269.6”、“一种轰燃条件下燃烧假人系统的燃烧器装置,ZL202311680730.6”,对创新点3做出了重要贡献。
    曾获国家科技奖励情况: 无。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西元丰新材料科技有限公司
    单位贡献:陕西元丰新材料科技有限公司(原陕西元丰纺织技术研究有限公司)明确了特种作业条件下多组分纤维配伍制备舒适型阻燃纱线的原则,优化小比例多组分纤维混合纺纱技术,实现了高品质纱线的规模化制备,创新设计了特种作业下的三维结构织物,解构并可控制备了舒适性高等级热防护织物,实现了高效热防护纺织品的规模生产与产业化推广应用。推动了国产高性能纤维材料的应用水平,解决了纺纱、织造生产过程中的难题,实现了高品质舒适型阻燃热防护纺织品的规模化生产与应用,带动了产业链上下游企业快速的发展,极大提升了我国在安全防护领域的竞争力与影响力。研究成果获专利21项,参与完成国家计划项目2项“应急救援特种防护材料关键技术研究与应用示范:熔融金属飞溅防护新材料的技术研究与开发,2018YFC0810305”、“应急救援特种防护材料关键技术研究与应用示范:高等级防电弧纺织材料制备、防护机理与间接评价体系研究,2018YFC0810302”、省级项目一项“消防员防护服系列材料技术研究及产业化,2020CGHJ-015”,授权发明专利 “一种防电弧面料及其制备方法,ZL201811610227.2”、“一种熔融金属飞溅防护面料及其制造方法,ZL201910080732.9”,对创新点1、2、3做出了突出贡献。

  2. 单位名称:西安工程大学
    单位贡献:西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室、陕西省功能性服装面料重点实验室、陕西省“四主体一联合”安全防护用纺织品工程技术研究中心、陕西省“四主体一联合”服装智能设计与制造工程技术研究中心等省部级实验平台为本项目的顺利进行提供了充足的保障。西安工程大学创建了多组分纤维复合纱线智能预测系统,负责纱线和织物的机理表征、设计与制备,授权发明专利“高力学性能的单向导湿三向正交机织物及其制备方法,ZL202210144547.3”以及软件著作权“多组分纤维复合纱线综合性能评估与智能预测系统V1.0,2025SR1494144”,对创新点1、2、3做出了突出贡献。

  3. 单位名称:苏州大学
    单位贡献:苏州大学依托国家工程实验室平台,在国家自然科学基金、国家标准计划支持下,创新性提出织物热防护时间的评价方法,以此为基础,成功开发配套测评设备,并构建整装尺度防护服装综合性能评价技术,该成果在温州大荣纺织仪器有限公司实现推广应用。 苏州大学在服装防护理论层面,通过逆向技术再现衣下空气层分布,解析了织物与服装的热湿耦合机制,并构建了面向不同热防护场景的数据驱动设计模式,揭示了服装系统参数、人体反应参数及外环境参数对服装局部与整体防护性、热湿舒适性的调控机制,筛选最优服装参数组合,助力合作企业研制出系列高性能个体热防护服并推广应用。研究成果授权发明专利“形变状态下热防护织物传热及皮肤烧伤预测方法,ZL202111190887.1”,“用于高温热防护的非均匀三维间隔层压织物及其制备方法 ,ZL202211708484.6”,对创新点1,3做出了突出贡献。

  4. 单位名称:泰和新材集团股份有限公司
    单位贡献:泰和新材集团股份有限公司依托国内领先的芳纶研发、中试和产业化装置攻克了高性能差别化间位芳纶制备与工程化关键技术,建成了国内最大的万吨级间位芳纶产业基地,实现单线生产效率提升,建立高性能纤维体系和功能性纤维体系,有效带动了我国芳纶及其相关产业的技术进步与发展,提升了我国芳纶产业的国际竞争力,为项目产品高性能纤维产业化提供了有力的保障。研究成果授权发明专利“一种绿色环保的间位芳纶纤维染色方法,ZL202311344328.0”,对创新点2做出了突出贡献。

  5. 单位名称:中国纺织科学研究院有限公司
    单位贡献:中国纺织科学研究院有限公司在本项目中主要承担了阻燃Lyocell纤维产业化成套技术及设备开发、验证及优化等工作。在技术开发方面,突破了NMMO溶剂体系下纤维素/阻燃剂混合物薄膜蒸发溶解与干喷湿法纺丝关键技术,开发出全球首创的微含量阻燃体系NMMO溶剂低温蒸发高效溶剂回收技术,溶剂回收率达99.5%以上,建成全球首条万吨级阻燃Lyocell纤维生产线,开发出LOI值达到29.3%,纤维干强达2.99cN/dtex的阻燃Lyocell纤维产品,实现了阻燃Lyocell纤维在万吨规模生产线连续稳定生产。研究成果授权发明专利“一种阻燃Lyocell纤维及其制备方法,ZL202110553706.0”,对创新点2做出了突出贡献。

  6. 单位名称:天津工业大学
    单位贡献:天津工业大学依托高性能纤维及纺织复合材料制备技术国家地方联合工程研究中心、纺织行业纤维过滤与防护材料重点实验室等平台为本项目的顺利进行提供了充足的保障,天津工业大学建立纺织材料的数值传热模型,探明纺织材料的组织结构对其传热性能的影响规律,为热防护面料的研发提供理论依据。研究成果获授权发明专利“一种热气流冲击下纺织品传热性能的测试方法及测试装置,ZL 201810377123.5”,对创新点1,3做出了突出贡献。

  7. 单位名称:南通大学
    单位贡献:南通大学作为项目主要完成单位,主要负责关键技术攻关,完成电弧防护机理研究、电弧防护性能快速预测、电弧防护织物开发、防电弧服制备及评价和相关标准制定。成果授权发明专利“一种熔融金属铝飞溅防护织物及其制备方法,ZL202111432995.5”,制修订行业标准1项,牵头完成了“国家重点研发计划课题:高等级防电弧纺织材料制备、防护机理与间接评价体系研究,2018YFC0810302”,对创新点3做出了突出贡献。

  8. 单位名称:优普泰(深圳)科技有限公司
    单位贡献:优普泰(深圳)科技有限公司依托公司先进的热防护材料实验室及中试生产线,针对项目研发的新型阻燃隔热材料,进行测试数据与规模化生产可行性分析,攻克了“实验室材料”向“成衣制造”转化过程中的多项工艺难题如面料复合技术、缝制工艺热损失控制等,有效提升了关键技术的成熟度,加速了科研成果的工程化进程。成果授权发明专利“一种环保型多功能消防隔热服及其生产工艺,ZL202210877762.4”,对创新点3做出了重要贡献。

  9. 单位名称:江苏成龙服饰科技有限公司
    单位贡献:江苏成龙服饰科技有限公司在该项目主要负责产品研发、材料创新与产业化落地的全链条角色。公司围绕高低温、电弧、熔融飞溅等差异化热威胁场景,系统开发了应急抢险服、防电弧服等多元产品;依托“材料选型—结构设计—工艺定型”的全链条能力,实现了产品批量交付与工程应用。成果授权发明专利“五组份交织而成的防静电阻燃面料及其混纺工艺系统,ZL 202210808629.3”,对创新点2,3做出了突出贡献。

  10. 单位名称:温州市大荣纺织仪器有限公司
    单位贡献:温州市大荣纺织仪器有限公司与苏州大学成立功能性服装舒适性评价产业技术创新中心,主要负责基于出汗暖体假人的服装热湿阻动态测试等关键技术的研发及攻关任务,并推广应用项目成果。自2019年与苏州大学合作,联合建立了基于出汗暖体假人的服装湿阻测试、散热性能测试的方法,并参与了热湿舒适性相关国家测试标准体系的制定工作。基于热湿舒适性客观测评技术,结合中国人体模型,开发了国产化出汗暖体假人,打破了国外在功能产品舒适性能评价技术上的垄断地位。成果授权发明专利“一种暖体假人辅助架及其使用方法,ZL202311751673.6”、“燃烧假人测试系统,ZL202210536269.6”、“一种轰燃条件下燃烧假人系统的燃烧器装置,ZL202311680730.6”,对创新点3做出了突出贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处