帐号: 密码: 站内搜索: 订阅资讯
设为首页 加入收藏
精品导读>>2009年要目|定边采风|2010年要目|2011年1月号|2011年2月号|2011年3月号|2011年4月号|2011年5月号|2011年7月号|2011年8月号|2011年9月号|2011年10月号|2011年11月号|2011年12月号|2012年1月号|2012年2月号|2012年3月号|2012年4月号|2012年5月号|2012年6月号|2012年7月号|2012年8月号|2012年9月号|2012年10月号|2012年11月号|2012年12月号|2013年1月号|2013年2月号|2013年3月号|2013年4月号|2013年5月号|2013年6月号|2013年7月号|2013年8月号|2013年9月号|2013年10月号|2013年11月号|2013年12月号|2014年1月号|2014年2月号|2014年3月号|2014年4月号|2014年5月号|2014年6月号|2014年7月号|2014年8月号|2014年10月号|2014年11月号|2014年12月号|2014年9月号|2015年1月号|2015年2月号|2015年3月号|2015年4月号|2015年5月号|2015年6月号|2015年7月号|2015年8月号|2015年9月号|2015年10月号|2015年11月号|2015年12月号|2016年1月号|2016年2月号|2016年4月号|2016年3月号|2016年4月号|2016年5月号|2016年6月号|2016年7月号|2016年8月号|2016年9月号|2016年10月号|2016年11月号|2016年12月号|2017年1月号|2017年2月号|2017年3月号|2017年4月号|2017年5月号|2017年6月号|2017年7月号|2017年8月号|2017年9月号|2017年10月号|2017年11月号|2018年1月号|2018年2月号|2018年3月号|2018年4月号|2018年5月号|2018年6月号|2018年7月号|2018年8月号|2018年9月号|2018年10月号|2018年11月号|2018年12月号
您当前位置:网站首页 >> 精品导读 >> 2015年5月号 >> 阅读文章

逆向思维 铸梦科学

2015-05-17 12:23:38 来源:《时代报告.中国报告文学》杂志社 浏览:1249

逆向思维 铸梦科学

宋子奎:中国服装颜色返新之父

■ 忽培元

科学就像海洋,只有哥伦布般意志坚强的人,才能发现新大陆。

——题记

他以磐石般的信念,水晶般的忠诚,火焰般的热忱,不懈地探索发现;他用坚强不息的创新精神,燃起生命的火焰,把全部的心血和智能,都用在探索服装颜色返新的奥秘上;他用催化科学的逆向思维,奏响了新技术攻关的礼赞,为历史留下一串珍贵的密码;时光在他的脸上刻下印痕,犹如服装颜色返新产业链,延长在资源节约型社会里。

他就是现任中国商业联合会专家委员、中国商业联合会常务理事、中国商业联合会洗染专业委员会副主任、中国洗染行业首席专家宋子奎。

宋子奎凭着勇于登攀、敢于超越的进取意识、科学求实的态度,历经二十年艰辛研究获得成功。他摒弃传统染色方法,不用染料,利用甲壳素、硅油、树脂对纤维表面光学性能的改性原理,发明了“增色洗衣液”。只经过洗涤过程,就能保持新衣服颜色久洗不褪色,而且增色;只要把褪色的衣服泡上5分钟,就能还原新颜色。新衣服颜色的穿用寿命因此可增至1-2倍。据有关专家保守预测,这项技术创新成果,仅就中国消费市场,每年可节约资源预计超过千亿元。

这个神奇的发明创造,填补了我国和世界洗衣增色、翻新技术领域的空白,像晶莹的小水珠,折射出科学精神的伟大光芒;像燃烧的小火炬,点燃了经济节约型社会人们的理想追求。

这个卓有成效的创新探索,为全国10多亿洗衣消费者乃至洗染行业整个产业链,带来成体系、可持续的创新价值和示范意义,对于重塑未来的经济节约型社会有着坚实的贡献力。

逆向思维  追逐科学梦

1960年出生的宋子奎,是吉林省长春市人,长期致力于“有色纺织品洗染化料科学技术”研究工程。

童年的宋子奎,养成善于挑战自我而回避与他人竞争的鲜明个性。因此他的思维时常发生逆转,这种思维方式被称为逆向思维。逆向思维习惯于反向挖掘思路,开辟新径,寻求现实中的不可能而变为可能,远离现实的想象,会获得出乎意外的收获。逆向思维广阔而深邃,必然成为科学研究的新方式。

宋子奎在学生时代喜好阅读与想象。他经常沉迷于生活中的各种小发明,梦想成为科学家。世界上那些科学家的形象与故事,经常浮现在他的脑海中。他总是被那些发明家奇异的现象深深吸引着。

1820年,丹麦哥本哈根大学物理学教授奥斯特,发现存在电流的磁效应后,英国物理学家法拉第怀着极大的兴趣重复了奥斯特的实验。并坚信既然电能产生磁场,那么磁场也能产生电。十年后,法拉第设计了一种新的实验,他把一块条形磁铁插入一只缠着导线的空心圆筒里,结果导线两端连接电流计上的指针发生了微弱的转动,电流产生了!1831年他提出了著名的电磁感应定律,并根据这一定律发明了世界上第一台发电装置。如今,他的定律正深刻地改变着人们的生活。

一百多年后,在东方的文明古国,一个沉默寡言的中国少年,时常沉醉在那些发明家的创造与喜悦中,感受着科学发明的幸福。他决心沿着这条道路走下去。经过了青年的钻研、壮年的探索,两鬓生出华发的宋子奎,在即将步入老年之时,依然沿着法拉第等他所崇拜的人类伟大的发明家当年走过的逆向思维之路,用他的智慧试图引领人们迈向资源节约型社会。

1990年,宋子奎做出了让人们意想不到的选择,在那个“机关热”的年代,他毅然辞去了政府机关公务员职务,下海经商。让人不解的是,他放弃优越的工作条件,却选择了人们普遍不看好,甚至认为低迷的旧服装染色返新行业。他成立了“吉林省华洋印染有限责任公司”、“吉林省亨泰服装洗染科学技术研究所”,建立了“晾衣绳洗衣网络信息服务平台”。他全身心的投入,发展全国服装染色返新加盟连锁店6000多家,不断创新发展获得成功,名声鹊起。

20014月开始,受中国洗染行业主管部门的委托,宋子奎相继组建成立了“中国洗染行业(长春)培训站”、“中国洗染行业科研基地”、“中国洗染行业培训基地”、“中国洗染行业小化工生产基地”,设立了“中国洗染行业年鉴办公室”,创办了《中国洗染报》、《国际洗染报》、《中国洗染技术》杂志,撰著了有史以来多部《中国洗染行业年鉴》等行业公益性期刊典籍。

为促进行业科技进步,宋子奎组织中国洗染行业(长春)培训站的科技人员和讲师,开展被命名为“全国洗染技术指导万里行”的大型行业公益科普活动。自2003年开始,全国累计召开技术指导演示会1000余场,受众人数10万以上,累计行程8万公里,迂回跋涉60多个省市,在历时6年之后,于20095月分别在安徽阜阳、江苏南京、甘肃兰州、河南平顶山同时落下帷幕。“活动”工程浩繁、组织艰难、耗资巨大、影响深远,创造了行业史上历时最长、受众人数最多、行程最远、投资规模最大、获益公众最多的公益活动之壮举。宋子奎在推进行业科学发展进程上,历尽艰辛,无私奉献,做出了卓越的贡献。

逆向思维开启的科学领域,往往是空白,而且宽广深邃,像哥白尼、伽利略,用逆向思维发现太阳中心学说一样。宋子奎用逆向思维,在服装染色返新技术上,艰辛探索着。他发现的有色纺织品染色返新“大色轮”拼配色原理,深透而运用自如地掌握了颜色转换规律,填补了国内、国际空白。

坚强的信心,能使平凡的人在弱势行业里创造出惊人的业绩。宋子奎在技术上突破了天然纤维、化学纤维、人造纤维、合成纤维、毛皮面料等各种旧衣染色改色翻新及救治复原技术,累计研发了染色产品多达4大系列,500余种颜色品种的染料;20余种高效助染剂;9个系列2000余种染色配方;6种洗涤剂,55种去渍产品。

他研究开发多种类型的国家专利染衣机,其中有:“常温常压敞口立式型印染设备”、“常温常压立式悬挂式染衣机”、“直接加热式恒浴染衣机”、“一种电热温控服装颜色翻新设备”、“常温常压喷射染衣机”、“电磁感应加热式染衣机”等十几项实用新型专利设备,填补了我国有色纺织品再染色返新专用设备的空白。

创新求变  超越现实探索

那还是1994年的时候,我国提出了第一个可持续发展战略。宋子奎怀着满腔爱国热情,站在国家和人民利益上思考:保护生态环境,节约纺织资源,可持续发展,关系到祖国未来发展的长远大计,关系到中华民族的伟大复兴,每个公民都有责任和义务,必须立即行动,从我做起。

宋子奎对记者说:我国现阶段纺织资源浪费,是巨大而惊人的。简单地说,从纤维生产到成品服装,其间经过纺织、印染、服装三大工业制造,近百道工序,每道工序都是劳动密集型的,并且形成了高碳、高耗、高污染的“三高”产业链。每道工序,均视质量为企业生命,优良质量不断叠加,将服装穿用寿命设计制作成10年以上,只是颜色这个生命基因先天性薄弱,颜色洗涤易褪色变旧,造成衣服提前“退休、下岗”,人们油然而产生惋惜,家家户户堆积的“旧”衣服,与日具增,无奈的心情日渐加重。我国纺织资源相对贫乏,草原牧场不堪重负,产棉优质土地有限,即是人口大国,又是服装大国,延长服装颜色使用寿命,保护生态资源,相当于一年内减少几百家印染企业污染排放、节省几十座小型热电站的电力供应,免除千万人劳动力资源配给;节约纺织资源,能实现十年内牧场和棉花产区休牧、闲耕三到五年,可谓利在当代,功在千秋啊!

站在可持续发展的高度,衡量洗染业,宋子奎深感责任重大。刚兴起的洗染行业,面对严峻的挑战,还不适应可持续发展的要求。他决定从减少污染、节约纺织资源、实现生态洗衣着手,在服装颜色返新方面,研究出高科技多功能洗涤剂,做出超越历史的改变。改变当前单纯为面料洁净的产品研发思路,而以能保障服装纤维和颜色不受损为前提,研发出只去污不褪色、而且增色的洗涤用品。完全改革当前洗涤用品的材料配伍和技术工艺,采用独创的生态技术,使洗涤与生态技术相结合,开始立项研究。

宋子奎深知,自洗涤剂诞生,就带有先天不足。现有的洗涤用品,对衣物具有去污、去垢、除脂、漂白、去渍等功能,但衣物每洗一次都或多或少存在染料被溶解、颜色被剥除的现象,随着洗涤次数的增加,颜色逐渐变浅。衣服颜色越洗越浅,几乎成了难以避免的规律。虽然面料的设计寿命为10年,而服装健康颜色的使用寿命却仅有短短的2-3年,甚至更短。

科学的每一项巨大成就,都是以大胆的幻想为出发点的。宋子奎梦想着有一天,衣服能越洗越新,颜色越洗越深,褪色衣服洗后变成新衣服,甚至颜色褪没了,还能洗出颜色来。他深深陷入这种幻想,产生深度逆向思维不能自拔。他决心研究出高科技的服装颜色返新洗涤用品,创造减少污染、节约纺织资源的奇迹,造福于千家万户子孙后代。

积一寸之跬步,臻千里之遥程。宋子奎经过对光学原理的探究,得知服装的颜色是由色相、纯度和明度(光泽)决定的。不同的色相、光泽,若光波的反射率、透射率不同,会有浓淡和受光程度不同而表现出明暗层次的视觉效果,织物光泽是正、反射光共同作用的结果。提高有色纺织品颜色深度的主要途径是减弱其对光的反射能力,使更多的可见光进入纤维内部,被染料大量吸收后产生深色效果。

他深入研究,大量查阅资料,经过反复试验,选择利用甲壳素、硅油和树脂经过改性后,在纤维表面覆盖一层低折射率的物质,这种物质在织物表面形成一种分子厚度的薄膜,大分子膜很薄,约为0.5um(仅为头发直径的一百四十分之一)。这种膜对光的反射率极低,使射入织物的光在纤维表面产生漫反射,大大增加织物对入射光的吸收,减少反射光,从而达到颜色增深效果。

实验结果,让宋子奎好像在梦想的黑暗中见到一缕光亮。

伏尔泰说“不经巨大的困难,不会有伟大的事业。”上帝在通往成功的道路上,不知设置了多少灾难性的屏障。宋子奎在打开灵感时,一道更加险峻的关卡便横在了眼前。

硅油及树脂均为不溶于水的油、脂类物质,一遇到洗涤剂或乳化剂就会形成稳定性极强的乳液。这种乳液的稳定性,限制了硅油、树脂对纤维的吸附作用。如何实现乳液破乳,使游离态的硅油及树脂能与纤维吸附成膜。宋子奎的研究陷入了困境。

他竭尽全力收集资料,埋头在浩繁的科技文献和书籍中。他一连好多天吃住在研究室,与资料相伴,与实验相随,终于取得了新的突破。他发现采用天然阳离子改性剂,能够在乳液中引入阳离子性基团或化合物,一方面它们与硅油、树脂中的负离子基团发生静电吸引而产生络合作用,从而实现破乳游离;另一方面它们改变乳液中硅油、树脂高聚物大分子的表面电负性,改性后的硅油与树脂不能相互交联,并植入了大量的正电荷,使硅油、树脂阳离子化,从而增大对纤维的吸附力,易与纤维吸附成膜。

在艰苦的反复试验推理中,使科研项目柳暗花明,见到曙光。

锲而不舍  冲出技术重围

不用印染大工业的设备与工艺技术手段,经过家庭式简单一洗,即可实现服装颜色洗后增色增深,完成如此复杂的化学与物理过程,便成为难关。

印染工业与家庭洗涤增色难度有天壤之别。印染工业使用专用印染设备,通过完全有利于吸附与沾附的工艺过程,在没有洗涤剂的条件下,而且在高温和高浓度、高酸度溶液中直接浸轧、或喷涂,然后焙烘定型,基本是强制性化学吸附与物理沾附,使甲壳素、硅油、树脂最大可能的吸附与沾附在面料的纤维表面,高温焙烘后,快速成膜,形成最大成膜厚度,实现颜色增深效果最大化。

在家庭洗涤条件下,只靠服装纤维自身的电负性,被吸附的甲壳素、硅油、树脂的当量会少之又少。在洗涤剂的作用下,会使少量吸附尽数脱落,吸附量微乎其微,几乎无增色增深效果。

面对家庭与印染工业诸多悬殊差异,宋子奎选择稀土原子结构的化学性质比较活跃,有生成络合物的强烈倾向。利用稀土对纤维进行改性处理,当稀土进入纤维的无定形区,借助配位键、共价键形成络合物,使其具有超强络合作用,从而具有较强的交联作用,增加纤维对甲壳素、硅油、树脂的相互吸附能力和吸附牢度。

利用固色剂的活性物质相互缩合所产生的聚合物,这种水溶液析出的含水凝胶,在酸性条件下吸附于纤维表面,在其表面形成一层耐水薄膜,对甲壳素、硅油、树脂吸附于纤维表面的湿态初期耐“湿摩”,具有保护作用,使其在漂洗时不易发生溶胀、溶解、脱落,而被洗掉。

当顽强的闯过难关之后,又发现前面是沟壑纵横、万丈深渊的无路绝境。去污原理犹如鬼门关上的阎王,举起了判死令牌。

如今的洗涤剂市场竞争已近红海,宜人的价格之下,都在拼去污力,去污力是洗涤产品市场竞争生存之本,再多的功能,再神奇的效果,都会被去污力一票否决。因此,没有去污力的超越,就没有新产品的诞生。宋子奎几乎每天都重复着新产品的诞生与夭折。

他经常从梦中醒来,有时是解不开的难题纠结于心,醒来冥思;有时是梦中忽生灵感,醒来迅速伏案研究……在增色洗衣液组份中,添加油、脂性成份,本身就削弱了洗涤去污力。压力,让他寝食不安,也能让他在梦中实现超越。

宋子奎从理性推导出,由于服装在穿用过程中受到环境、食物及人体分泌物等污染,附于服装表面的污垢、污渍、油污、皮脂、蛋白质等多为弱酸性,因此现有的洗涤剂多采用酸碱中合的溶解方式进行洗涤,并且碱性值越大,去污力就越强,所以现有洗涤剂多为强碱性。实验证明:洗衣服之前的洗衣粉水溶液呈强碱性,衣服洗后的脏水碱性值降低了许多。

甲壳素、硅油、树脂是带有正电荷的极性物质,必须在酸性条件下才能够稳定,并且只有在酸性浴中,才能与纤维相吸附,而且酸性越强,吸附力就越大。因此决定了增色洗涤剂的pH值必须是酸性,与正常的洗涤剂去污原理发生了矛盾冲突,这就意味着,将对弱酸性污垢缺乏溶解力,使其洗净度必然较差。

锲而不舍,金石可镂。为了解决这一技术矛盾,宋子奎经过多次试验,又有了新的发现,采用稀土在酸性条件下对纤维具有改性作用,能使纤维膨化,结构松散,呈圆柱状,表面光滑。在表面活性剂亲和力的作用下,能较容易地将污垢从织物上溶解出来,并使包裹在其中的固体微粒脱落。因此,经稀土洗涤过的织物纵向纹理清晰,深度透亮。稀土对纤维上污垢具有超强的活化及络合作用,使其与含有N.O.S等元素的弱酸性污渍被裂解成络合物,经洗涤分散在溶液中。

颠覆性的大胆设计,刷新了碱性洗涤剂历史,开辟了酸性洗衣液新纪元。

崇尚自然  开生态洗衣先河

增色洗衣液研究进入关键阶段,宋子奎越战越勇,不用化学固色而改为生态固色,既是对化学应用原理的挑战,也是对清洁生态环境的挑战。常用化学固色剂,含有一定量的游离甲醛,对人体产生毒害。他改常用的化学固色为物理固色,运用生物甲壳素在纤维织物上形成的坚硬而透明的高分子膜,提高水洗和耐摩擦牢度。利用甲壳素是含氮的阳离子型聚合物,几乎可与所有染料产生不溶性沉淀,是良好的天然生物固色剂。

利用天然稀土与染料分子中的羟基氧原子、偶氮基的氮原子和磺酸基的氧原子间存在络合作用,从而使染料分子量增大,导致染料色泽加深,色泽鲜艳度提高。染料和纤维非极性部分之间的分子间作用力增大,因而提高色牢度。

他大胆挑战绿色生态临界线,突破惯例,不加碱及相关不利健康或污染环境的配伍成份,将pH值调整到接近人体表弱酸的人性化范围,设计与人体相容、生物降解好的环境友好型绿色生态洗衣液。

利用甲壳素的生物活性和稀土的天然属性,同时具有超强的抑菌、抗菌、杀菌的特性,作为防腐剂。

利用甲壳素在酸性溶液中膨胀为粘稠溶液,作为增稠剂。

利用稀土能使纤维上污垢的有色物质活化,降低有色污垢被溶解的活化能,对有色污垢溶解反应有活性催化的作用,作为“漂白剂”。

利用稀土本身的最大吸收波长580um,具有对旧织物的黄光进行选择吸收的能力,对泛黄的旧织物有返白和对白色织物有抗黄变作用,作为增白剂和抗黄变剂。

利用稀土对污垢有超强络合的特性,作为螯合剂和抗沉淀剂。

利用硅油“抑泡”、“破泡”的特性(在医学上常用于止咳、消气,用硅油作无毒无味消泡剂,可挽救气肺患者的生命),这种消泡作用,用在洗涤剂中,可实现无泡洗涤,提高洗衣液有效成分的利用率,降低用量,减少残留,增大洗净度。

利用树脂对皮肤无刺激、无过敏、无毒、无味高分子材料的强大吸水性和保水能力,用作吸汗剂和抗静电剂。

因此,他发明的增色洗衣液成份中,就缺少了烧碱、增稠剂、发泡剂、漂白剂、增白剂、防腐剂、抗黄变剂、螯合剂、抗沉淀剂、抗静电剂以及含PClO氧化物等洗涤剂常规化学成分,而被甲壳素的生物成分、稀土的天然成份和硅油的医药成分及树脂的化妆用品成份所代替。尽心选取生态天然成份,力争与人体相容,科学配伍而尽量减少组份,最大化地横向发挥组份间的多功能协同作用及兼容性,以最低限度地减轻生物降解的环境负担,使洗衣液迈开人性化的坚实步伐,开始了生态洗衣之旅。

他深度研究试验,采用甲壳素、硅油、稀土、树脂对纤维改性的作用,使织物产生特殊的体感效果,洗后服装的吸湿性、透湿性、透气性、柔顺性、松软性和抗静电性、毛细效应都明显提高,手感厚重而丰满、挺括而富有弹性、丝滑而有肉体感,赋予了服装“第二皮肤”的舒适性。

功夫不负有心人,一项填补国际空白的科学研究成果——服装“增色洗衣液”终于诞生了!

增色洗衣液经国家洗涤用品质量监督检验中心(太原)检验,报告编号X12332T12024结果显示,去除蛋白污垢能力大于标准洗衣粉,去除皮脂污垢能力大于标准洗衣粉,去除碳黑污垢能力等于标准洗衣粉。三项检测指标全部过关,达到国家A级去污力标准。

中国纺织工业协会检测中心、中国流行面料检测中心,报告编号(NOZELT126743检测结果:原样品A与洗后样品B之间色差为4-5级。

国际MSDS检测,确定为人体与环境的安全物质,无已知的危害分解物,没有氧化性;国际IARC确定为非致癌物质;8项重金属国标检测低于限值10-200倍。

国家洗涤用品质量监督检验中心(太原)编号X12332和国际MSDS编号WICC130325MO1501检测报告显示,pH5.8,属弱酸性,接近人体表pH5.5的酸性安全值。

继“服装水洗增色技术”之后,很快又研制出“服装干洗增色技术”、“皮革擦洗增色技术”、“毛发增黑增色洗涤技术”、“服装返白增艳洗涤技术”、“服装功能修复洗涤技术”等。以上发明技术,均已申报国家发明专利,目前为止,已有六项获得国家发明专利,有的已申报国际发明专利。

这项研究成果在技术领域,引起了广泛高度重视,专家们预料,将会产生洗涤产品的一场技术革命!在社会上引起了强烈反响,有关领导和学术界给予高度重视和赞誉,盛赞宋子奎为“中国服装颜色返新之父”。

作者简介:

忽培元,国务院研究室司长,中国传记文学学会副会长,中国红色文化研究会常务副会长,中华诗书画研究院院长,中国著名学者。

责任编辑/赵吉政

相关文章

2015-05-17 12:24:47
2015-05-17 12:24:29
2015-05-17 12:24:10
2015-05-17 12:23:38
2015-05-17 12:23:06
2015-05-17 12:22:44
2015-05-17 12:22:16
2015-05-17 12:21:53

文章评论

现在有0人对本文发表评论 查看所有评论


关于我们 | 服务条款 | 联系我们 | 发行方式 | 京ICP备10003538号-1
地  址:北京市朝阳区东土城路13号金孔雀大厦A座516室
联系邮箱:zgbgwx2009@126.com   邮编:100013  
电话:
010-51319114  传真:010-51319113
Copyright 2019, 版权所有 www.zgbgwxzzs.com.