团队简介:
“国家千人计划”特聘专家王际平教授团队自2011年9月开始组建,目前有教授1人、特聘研究员1人、副教授2人、讲师1人、工程师1人、博士后1人、博士研究生5人(其中留学生1人)、硕士研究生25人(其中留学生3人),共37人。团队主要研究方向为:1)非水介质生态染色;2)基于温敏和pH敏感材料的智能纺织品;3)纺织品洗涤护理原理和技术开发等。
团队目前正在主持的科研项目12项,总合同经费8128万元。其中国家重点研发计划项目1项,国拨经费1593万,企业配套经费5500万;浙江省重点研发专项1项,省拨经费200万,企业配套640万;国家自然科学基金项目1项,经费25万;省部级项目3项,经费26万;企业合作项目6项,经费144万。
团队自组建以来,已完成科研项目16项,总到账经费1208万。其中国家自然科学基金项目3项,经费57万;浙江省国际合作重点研发项目1项,到账经费60万,企业配套550万;国际企业合作项目6项,到账经费360万;浙江省科研项目3项,到账经费15万;企业合作项目3项,到账经费166万。
团队已培养博士后3名、博士研究生2名、硕士研究生13名、优秀本科生5名。在ACS Applied Materials and Interfaces,Macromolecules,Journal of Membrane Science,RSC Advances,Journal of Materials Science,Textiles Research Journal,Journal of Surfactants and Detergents, Materials Letters,Applied Surface Science等期刊发表论文五十余篇。主编【中国纺织品整理及进展第二卷】, 为Handbook of Smart Textiles等书编写章节。在国际国内学术会议上作主题报告二十余次。“健康环保型硅基干洗系统研究开发及其产业化”获中国商业联合会2013年科技进步一等奖。鉴于王际平教授在纺织化学与精细化工方面的杰出贡献,荣获“科学中国人”2014年度人物;荣获2017国际先进材料学会年度奖章(IAAM Medal)。
团队还在科研平台的申报和建设方面颇有成效:
Ø 牵头成功申报并主持“国家纺织与日用化学国际科技合作基地”
Ø 主持“先进纺织材料与制备技术”教育部重点实验室
Ø 发起成立并主持“浙江理工大学-美国纺织化学家与染色家协会(AATCC)国际科技合作基地”
Ø 主持“浙江理工大学-美国宝洁公司纺织品保护研究中心”
Ø 发起成立并主持“浙江理工大学-纳爱斯集团织物洗涤护理研究中心”
Ø 协助成功申报浙江省“纺织科学与工程重中之重”学科和浙江省“化学工程与技术重中之重”学科
Ø 积极参与建设“生态染整技术”教育部工程研究中心和浙江省“化学工程与技术重中之重”学科
团队成员及主要研究领域
王际平教授
第五批国家‘千人计划’特聘专家,国家重点研发计划项目负责人,浙江省重点研发项目首席科学家。1994年获美国德州大学阿灵顿校区有机及高分子化学博士。现任浙江理工大学材料与纺织学院教授,博导;“先进纺织材料与制备技术”教育部重点实验室主任;国家纺织与日用化学国际科技合作基地主任;浙江理工大学学术委员会特聘副主任。兼任美国纺织化学家及染色家协会(AATCC)董事,出版委员会主席;Journal of Surfactant and Detergent编辑;AATCC Journal of Research编辑;中国商业联合会洗染专业委员会发展研究室主任;中国洗涤工业协会常务理事;中国印染行业协会专家技术委员会专家;浙江省印染专业委员会副主任;国家“千人计划”和“万人计划”人才评审专家;水利部水资源论证评审专家;科技部国际合作项目评审专家等。
曾任美国宝洁总公司全球纺织及工业标准部门首席科学家,中国纺织大学染整研究室副主任。长期从事纺织化学、日用化学、高分子化学/物理、导电高分子以及高分子表面/界面物理化学基础及应用基础研究。拥有超过80个美国、欧洲及中国授权专利,发表100余篇科技论文和专著章节。鉴于他在纺织化学与精细化工方面的杰出贡献,荣获“科学中国人”2014年度人物。荣获2017国际先进材料学会年度奖章(IAAM Medal)。
研究领域:
Ø 非水介质染色关键技术研究与产业化示范
Ø 温敏和pH响应智能材料及智能纺织品的研究
Ø 日用化工新技术和生态日化产品的研究与开发
顾肖敏博士
顾肖敏,女,博士,特聘研究员。1982获浙江丝绸工学院(现浙江理工大学)制丝专业学士学位,1985获华东纺织工学院(现东华大学)纺织材料专业硕士学位,1995获美国徳州州立大学阿灵顿校区有机与高分子化学专业博士学位。1985.2-1989.9任教于中国纺织大学纺织工程系助教、讲师。1995.12-2015.9任职于美国麦可门公司(Michelman Inc.) 研发部研究员、高级研究员(2005年始),是美国麦可门公司聚合物乳化与玻纤涂层领域技术权威。她开发的玻纤涂层改性产品已在全球主要玻纤公司得到应用,包括中国的巨石、CTG, CPIC等,年销售达3亿人民币。她开发的低摩擦系数、高耐热产品已在印度涂层公司得到应用,年销售达1.5亿人民币。2015.9加入浙江理工大学王际平“千人计划”研究团队从事应用基础和产品开发研究。
研究领域:
Ø 碳带低温固化背涂产品的研究与开发
Ø 天然植物油乳化机理及其在日化产品中的应用研究
Ø 纤维基复合材料改性与制备技术研究
陈涛副教授
陈涛,博士,硕导。2007年于华东理工大学获工学博士学位。在上海药明康德新药开发有限公司短暂工作后,赴新加坡国立大学(NUS)及沙特国王科技大学(KAUST)从事博士后研究,于2012年8月开始在浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院工作。2017年7-9月赴英国华威大学(Warwick)进行访学。
研究领域:
Ø 功能性纺织化学品的合成与应用
Ø 温敏纳米反应器的构建与应用
钟齐副教授
钟齐,男,博士,副教授,硕士生导师。本科毕业于浙江大学高分子材料系,获工学学士学位;硕士毕业于浙江大学材料系,获工学硕士学位;2006年9月前往德国基尔大学攻读材料科学与工程硕士,获工学硕士学位;2008年12月前往德国慕尼黑工业大学物理系高分子物理专业攻读博士,师从欧洲高分子联会德国首席代表Peter Müller-Buschbaum教授;2012年12月毕业获理学博士学位。2013年1月加入浙江理工大学“国家千人计划”专家王际平教授团队,担任先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室主任助理。2017年6-9月赴德国同步辐射中心(DESY)访学。擅长利用X射线散射和中子散射表征温敏聚合物在溶液和薄膜中的结构,以及在外界刺激下的应激响应行为。
研究领域:
Ø 温敏聚合物的形貌结构与转变行为
Ø 含温敏聚合物的智能纺织品
吴金丹博士
吴金丹,博士,硕导。2012年毕业于浙江大学高分子系生物医用大分子研究所,获工学博士学位。2012年7月开始在浙江理工大学材料与纺织学院、丝绸学院工作,担任国家纺织与日用化学国际合作基地主任助理。2016年6月赴新加坡南洋理工大学生物医学工程系Mary Chan课题组访学3个月,从事抗菌材料相关研究。
研究领域:
Ø 纺织品生态染整和织物护理原理
Ø 废水处理用分离吸附材料
Ø 生物医用材料的表界面设计
葛华云工程师
1982年7月毕业于浙江丝绸工学院(浙江理工大学)染整专业。在工厂期间,长期从事纺织品染整加工技术工作。多次从工厂设计厂房开始,到设备的选择、布置、安装、调试,并顺利投产。长时间的一线生产工作,结累了丰富的实践经验,及时指导日常生产和解决生产中产生的技术问题,根踪国内外染整新技术,及时应用于生产中,使工厂适应时代潮流,生产出用户需求的优质产品。目前在浙江理工大学的国际交流平台—纺织品保护中心工作。
研究领域:
Ø 纺织品洗涤护理原理与技术开发
Ø 高效、绿色日化产品的开发
裴刘军博士
2017年11月毕业于浙江理工大学,获纺织科学与工程博士学位,毕业后加入团队,主要进行“非水介质染色关键技术研究与产业化示范”国家重点研发项目的研究。
研究领域:
Ø 非水介质染色理论和关键技术研究
Ø 纺织品洗涤护理基本原理和技术开发
项目简介:
1. 硅基非水介质染色理论与关键技术
纺织品染色过程中水资源的巨大消耗和污水排放已成为制约行业可持续发展的重要难题。近 20年来,各国在节水、节能、高速高效、生态环保的清洁染色加工技术方面进行了大量的研究和开发。以超临界二氧化碳染色为代表的非水介质染色因其突出的节水减排优势,受到最多的关注。但是,现有的非水介质染色由于种种原因,无法得到大面积工业化应用,有些还和健康环保背道而驰。以超临界二氧化碳染色为例,由于该技术不适合天然纤维的染色,而且具有成本高、操作危险性(高压设备)高等内在缺陷,在可预见的将来难以成为一种普适性的主流染色方法。
硅基非水介质染色关键技术体系以开发经济适用、普适性高的主流染色方法为目的,把水浴染色中的水按功能进行分离,保留纤维溶胀、染料助剂溶解和助染等功能所需要的那部分水,而将只具有介质功能即物质输送和能量传导功能的那部分水,用一种既不能溶解染料,也不能和水相容的非极性生态型硅氧烷来替代,成功解决了纺织品在超低含水体系中的上染、固着和染色均匀性等难题,具有很高的技术原创性和产业化可行性。硅基非水介质染色关键技术的开发和产业化示范是十三-五国家重点研发项目[非水介质染色关键技术研究与产业化示范]的重要组成部分。硅基非水介质染色关键技术体系以染色全过程节水95%、污水零排放为目标,力求从根本上改变染色工业环境污染及耗能,耗水,耗时,耗盐,耗化学品的现状。
图1:硅基非水介质染色体系
硅基非水介质分散染色体系中,当纤维进入染浴时,由于活性染液的亲纤维憎介质性能,染液快速地扩散至纤维表面,随着染色过程的推进,分散在硅基非水介质中的染液小颗粒几乎全部扩散至纤维表面,最后,形成一个包围纤维的超低浴比的染色环境;在纤维内外形成了很高的染料浓度差,染料会自发的从纤维表面扩散渗透到纤维内部,并在合适的条件下固着,完成整个染色过程。
2. 环保型表面活性剂的合成及其在织物快速干燥领域的应用
图2:阳离子型氟碳表面活性剂在棉织物快速干燥领域的应用。
纤维制品行业(纺织,造纸等)是中国工业系统的重要组成部分,在世界上也有着举足轻重的地位。织物作为纤维制品中的一类,经离心脱水后的保液率,主要与织物和水的表面/界面性质有关,水的表面张力越小,织物的表面能越低,离心脱水后的保液率越低。脱水增效剂既可以大大降低水的表面张力,同时有望与织物作用,降低织物的表面能,从而最大限度的降低织物的离心脱水后的保液率。
3. 温敏纳米反应器的构建及其可控仿生催化研究
图3:基于温敏高分子构建钌基催化剂的纳米反应器及其应用。
构筑温敏纳米反应器有望实现均相催化和异相催化的有机结合,使催化剂在催化反应时具有均相催化剂的特点,而在反应结束后又可以作为非均相催化剂进行回收再利用。随着温度的改变,温敏纳米反应器将通过改变其形状或者结构来做出反应,这些变化进而改变反应物的传输、催化活动等性质,从而实现对有机反应的有效控制。课题组将构筑基于金属催化剂的温敏纳米反应器并探索其在有机污染物降解等领域的应用。
4. 利用X射线或中子散射技术探究温敏聚合物薄膜的结构与转变行为
图4:借助掠入射X射线小角散射无损探究温敏聚合物薄膜的内部结构信息。
掠入射小角X射线散射(Grazing incident small angle X-ray scattering,GISAXS)不仅能够获得薄膜材料在平行于基底方向上的结构信息,更能够获得垂直于基底方向上的结构信息。此外通过调节X射线的入射角,能够实现对薄膜样品不同深度的探测和分析。结合同步辐射光源所具有的高耀度优势,GISAXS在材料结构研究,特别是薄膜研究领域展现出了其独特的优势。借助与德国慕尼黑工业大学、德国汉堡同步辐射中心的合作,课题组利用GISAXS测试温敏聚合物薄膜在转变前后的结构变化,以及在转变过程中的结构演变。
5. 基于温敏聚合物的智能纺织品研究
图5:交联温敏共聚物,具有智能清洁、舒适度调控和抑菌的智能纺织品。
纺织品在穿着过程中,易沾染各种污渍。这些污渍不仅影响纺织品的外观,而且会带来卫生隐患。因此,对于纺织品污渍的清洁越来越受到人们的重视。通过将温敏聚合物引入纺织品,利用温敏聚合物的温敏特性,能够实现纺织品的智能清洁效果:纺织品在低温下处于亲水状态,污渍易于洗去;而在高温下处于疏水状态,污渍不易沾污。此外,利用温敏聚合物在低温/高温下的孔隙率变化,以及表面的亲水性,更能够实现纺织品的舒适度调控和抑菌效果。
6. 油水乳液分离及智能抗污材料
图6:基于智能抗污涂层的设计,制备具有高效、高抗污染的油水乳液分离膜材料。
随着工业和社会的发展,大量的工业、民用含油污水被排放,频发的石油泄露等海洋污染事件,都给环境带来了巨大的破坏。随着界面科学的发展,基于材料表面特殊浸润性的油/水分离材料逐渐受到人们的关注。油/水分离材料一般面临较为复杂的应用环境,如在蛋白质、表面活性剂、染料、微生物等存在下,膜很容易受到污染,导致分离性能消失。针对复杂体系油水乳液(粒径<2.5 μm)的具有超稳定界面的聚合物膜材料是实现长效油水分离性能的关键和发展趋势。设计一系列智能响应型分离膜用于高效的油/水乳液分离,同时分离膜具有可逆的有机质吸附和脱附性能,在一定程度上解决了使用过程中膜污染的问题,提高膜的长期使用稳定性。
在研项目(名称、主持人、来源、经费)
团队目前正在主持的科研项目12项,总合同经费8128万元。其中国家重点研发计划项目1项,国拨经费1593万,企业配套经费5500万;浙江省重点研发专项1项,省拨经费200万,企业配套640万;国家自然科学基金项目1项,经费25万;省部级项目3项,经费26万;企业合作项目6项,经费144万。
1. “非水介质染色关键技术研究与产业化示范”,王际平/吴金丹/裴刘军,国家重点研发计划项目,7093/1593万 (总经费/国拨经费);
2. “硅基介质节水染色技术研究和产业化示范”,王际平/裴刘军,浙江省重点专项,840/200万 (总经费/省拨经费);
3. “具有宽温度线性响应特征的微凝胶薄膜的研究”,钟齐,国家自然科学基金青年基金,25万;
4. “可生物降解氟碳表面活性剂的研发及其在纤维制品节能加工中的应用”,陈涛,浙江省公益项目,15万;
5. “高效钌基催化剂的制备及其催化甲酸降解制氢的研究”,陈涛,浙江省自然科学基金面上项目,8万;
6. “具有温度线性响应特征的温敏微凝胶的结构设计与动态转变行为研究”,钟齐,教育部归国留学人员科研启动基金,3万;
7. “碳带低温固化背涂产品的研究与开发”,顾肖敏/王际平,天地数码,70万;
8. “基于印花原理的半自动污布制作与应用研究”,王际平/顾肖敏,传化股份,20万;
9. “纺织品特性对家用洗涤去污性能影响的应用基础研究”,王际平/吴金丹,纳爱斯,28万;
10. “基于温敏聚合物的纺织品智能清洁和织物白度保持模型的研究及产品开发”,王际平/钟齐,广东溢达,20万;
11. “纺织品表面功能助剂沉积技术研究”,吴金丹,传化股份,3万;
12. “硅片表面清洗技术研究”,吴金丹,德清丽晶,3万;
论文
1. J. P. Wang, Y. Chen, J. An, K. Xu, T. Chen, P. Müller-Buschbaum, Q. Zhong*. Intelligent textiles with comfort regulation and inhibition of bacterial adhesion realized by cross-linking poly(n-isopropyl acrylamide-co-ethylene glycol methacrylate) to cotton fabrics. ACS Applied Materials and Interfaces, 2017, 9, 13647–13656.
2. Q. Zhong, E. Metwalli, M. Rawolle, G. Kaune, A. M. Bivigou-Koumba, A. Laschewsky, C. M. Papadakis, R. Cubitt, J. P. Wang, and P. Müller-Buschbaum*. Vacuum induced dehydration of swollen poly(methoxy diethylene glycol acrylate) and polystyrene-block-poly(methoxy diethylene glycol acrylate)-block-polystyrene films probed by in-situ neutron reflectivity, Polymer, 2017, 124, 263-273.
3. Q. Fang, T. Chen*, Q. Zhong, J. P. Wang*. Thermoresponsive Polymers Based on Oligo(ethylene glycol) Methyl Ether Methacrylate and Modified Substrates with Thermosensitivity, Macromolelcular Research, 2017, 25, 206-213.
4. J. D. Wu, W. Wei, S. F. Zhao, M. Y. Sun, J. P. Wang*. Fabrication of highly underwater oleophobic textiles through poly(vinyl alcohol) crosslinking for oil/water separation: the effect of surface wettability and textile type. Journal of Materials Science, 2017, 52, 1194-1202.
5. W. Wei, M. Y. Sun, L. Zhang, S. F. Zhao, J. D. Wu*, J. P. Wang. Underwater oleophobic PTFE membrane for efficient and reusable emulsion separation and the influence of surface wettability and pore size. Separation and Purification Technology, 2017, 189, 32-39.
6. L. J. Pei, J. J. Liu, J. P. Wang*. Study of dichlorotriazine reactive dye hydrolysis in siloxane reverse micro-emulsion. Journal of Cleaner Production, 2017, 165, 994-1004.
7. L. J. Pei, J. J. Liu, G. Q. Cai, J. P. Wang*. Study of hydrolytic kinetics of vinyl sulfone reactive dye in siloxane reverse micro-emulsion. Textile Research Journal, 2017, 87.
8. L. J. Pei, P. Wu, J. J. Liu, J. P. Wang*. Effect of Nonionic Surfactant on the Micro-Emulsifying Water in Silicone Media. Journal of Surfactants and Detergents, 2017, 20, 247-254.
9. L. J. Pei, J. D. Wu, J. J. Liu, J. P. Wang*. Study of Different Hueing Dyes Deposition on Fabrics during Home Laundry. Tenside Surfactants Detergents, 2016, 53, 561-567.
10. Y. Y. Chen, J. An, Q. Zhong, P. Müller-Buschbaum, J. P. Wang*. Smart control of cotton fabric comfort by cross-linking thermo-responsive poly(2-(2-methoxyethoxy) ethoxyethyl methacrylate-co-ethylene glycol methacrylate), Textile Research Journal, 2017, 87, 1620-1630.
11. D. J. Pu, Q. Zhong, J. P. Wang*. Adsorption Kinetics of Amide Softeners on Cotton Fabrics in Decamethyl Cyclopentasiloxane Medium, AATCC Journal of Research, 2016, 3, 45-51.
12. 徐欣祥, 李冰, 胡毅, 吴金丹,王际平. 芳香微胶囊整理工艺优化与表征及留香效果研究.浙江理工大学学报(自然科学版), 2017, 37, 175-179.
13. 郭立云, 蔡国强, 何美林, 王际平. 活性黑5染色布样在洗涤过程中的褪色行为研究. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2017, 37, 329-335.
14. Q. Zhong, E. Metwalli, M. Rawolle, G. Kaune, A. M. Bivigou-Koumba, A. Laschewsky, C. M. Papadakis, R. Cubitt, J. P. Wang, and P. Müller-Buschbaum*. Influence of Hydrophobic Polystyrene Blocks on the Rehydration of Polystyrene-block-poly(methoxy diethylene glycol acrylate)-block-polystyrene Films Investigated by in Situ Neutron Reflectivity. Macromolecules, 2016, 49, 317-326.
15. T. Chen, G. Zeng, Z. Lai*, K. W. Huang*. Environmentally benign synthesis of amides and ureas via catalytic dehydrogenation coupling of volatile alcohols and amines in a Pd-Ag membrane reactor. Journal of Membrane Science, 2016, 515, 212-218.
16. L. J. Pei, J. D. Wu, J. J. Liu, Jiping Wang*. Study of different hueing dyes deposition on fabrics during home laundry. Tenside Surfactants Detergents, 2016, 53, 562-567.
17. L. J. Pei, J. D. Wu, Q. J. Wang, Jiping Wang*. Study of crystal violet hueing dye deposition on fabrics during home laundry. Journal of Surfactants and Detergents, 2016, 19, 795-801.
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34. 杨云飞,田野,张玲玲.亚麻纤维前处理短流程工艺研究. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2016
35. 王笑笑,陈涛,王际平. 改性铁配合物催化降解偶氮染料的研究. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2016, 35, 515-520.
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41. J. D. Wu, Y. L. Jiang, D. J. Jiang, J. He, G. Q. Cai, J. P. Wang*. The fabrication of pH-responsive polymeric layer with switchable surface wettability on cotton fabric for oil/water separation. Materials Letters, 2015, 160, 384-387.
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44. 刘晓芸, 陈涛, 罗魏, 游秋实, 王际平*. 氟碳表面活性剂的复配性能及其在棉织物脱水中的应用. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2015, 33, 492-497.
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著作
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2. J. P. Wang, Q. Zhong, J. D. Wu, T. Chen. Thermo-responsive textiles, Handbook of Smart Textiles, Xiaoming Tao, Springer Singapore, 1-27, Singapore, 2015.
专利
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2.王际平, 蔡国强. N-烷基-O-酰基化壳聚糖季铵盐制备方法及应用: 中国, 10455824.3. 2017.04.05.
3. 王际平, 李冰, 徐欣祥, 胡毅, 王圣杰, 王成军. 一种适用于织物功能整理的敲章工具及敲章方法: 中国, 10306575.6. 2017.02.08.
4. 王际平, 李冰, 徐欣祥, 胡毅, 王圣杰, 王成军. 一种采用敲章法的织物整理液及其整理工艺: 中国, 10305712.4. 2016.08.03.
5. 王际平,刘晓芸,陈涛. 一种利用氟碳表面活性剂提高纤维制品脱水效率的方法:中国,10162651.0. 2016.04.13.