郁铭芳,1927年10月出生,化学纤维专家,东华大学材料学院教授,博士生导师,中国工程院院士,我国合成纤维工业的开拓者之一。出生于上海市,祖籍浙江省鄞县。1948年毕业于上海私立东吴大学。曾任上海合成纤维研究所所长兼总工程师。50年代,参加筹建中国首家自行建设的合成纤维实验工厂,纺出了中国自己制造的第一根合成化学纤维,成为中国化纤领域的奠基人和学科带头人之一。1960年起,先后主持多种化学纤维的研制,并获得多项国家级、省部级科学进步奖。在反复论证、多方准备的前提下,率先提出关于喷丝成布科技攻关重点项目的建议。1990年投身于1992、1993年度上海市重大工程项目“年产7万吨聚酯切片”的建设工作,该项目对于从根本上改变上海纺织化纤原料依靠外来供应的局面具有重要的意义。1995年当选为中国工程院院士。现担任东华大学材料学院教授、博导,中国纺织工业协会科学技术顾问、上海市纺织研究院顾问、上海联吉合纤有限公司技术顾问,上海合成纤维研究所顾问、高级工程师。
以下为郁铭芳院士口述部分:
问:请您回忆下您的大学时光吧。
答:我最早在上海读书,待过四个地方。第一年是在马路上,第二年是在现在南京路上一个大的建筑。那里也有一些教室,但是都是出租给别人的,也有一些实验室。如果我们要做小的实验也去那边,上课有时候也去。他们有时候会请一些国外比较出名的教师来上课。那时候我们人很少,一个班只有十几个人。第三年在上海东吴大学法学院,当时很出名的。第四年条件比较好,在政法大学那个比较大的校区,在中山公园后面,环境很好的。
那个时候学生比较少,教室有点空,宿舍也空,我就住读了一年。而且在抗日战争的时候,大学里面,你们都知道,一天里课都是排满的,老师上完一节课就走了,所以同学生间的接触比较少。1945年的时候,抗日胜利,我们马上去苏州东吴大学。这个大学是美国一个教会资助的。1952年调整后,教会学校就没了,东吴大学的老师也分配到国内各个大学,比如交大、复旦。那时候我在苏州读书,教师也有宿舍,所以和学生来往比较多。那时候也有外地的学生,每到节假日,老师会请学生到家里去吃点东西。
问:有没有对您影响很深的人呢?
答:我有一个恩师,他二十多岁就在美国大学毕业了,是中国科学院院士,后来他调到复旦大学。他两次到美国去。第一次拿到硕士学位,二十四岁第二次去就拿到博士学位了,回来就做教授。我进复旦的时候他已经是化学化工学院的系主任了。我的论文题目是他出的,他对我的影响很大。
他本来是搞有机化学的,但是到了复旦,当时国家科委的领导人对我老师说,我们国家稀有金属比较多,但是运用比较少,你能不能在这方面做工作。虽然他过去也不是搞无机研究的,但是他毫不犹豫地就接受下来了。他天赋也比较高。就是因为他在无机研究方面的巨大贡献,所以当选为科学院院士。复旦大学庆祝他90岁生日时,我也去了,他在上海的学生都请过去了。他在复旦大学教的学生,很多是博士了。他培养出来的学生,很多是无机方面的。后来他在有机、无机研究方面都非常出名。我非常感谢这位老师。我当选院士的时候,他已经生病了,而且病得比较严重,我去看他,告诉他我当选工程院院士,他非常高兴。他的学生当中,至少有11个学生都是院士,9个科学院院士,2个工程院院士。
问:您是如何走进化纤这一研究领域的呢?
答:那个时候,因为我是学化工的,毕业等于失业。抗日战争时期,因为大部分的纺织厂是日本的资本家占领,那时候化验室的技术人员都是从日本招来的。等到抗日战争结束了,来接手的都是纺织的技术人员。1948年我毕业时,还有一些日本人在纺织厂工作,没有全部迁回去。厂里有个化验室,专门测试外面要的材料。但是来接手的人没有读化学的,所以日本技术人员还是留在化验室中,别的有些技术人员都已经送回去了。直到我毕业的时候,只有上海纺织技术公司招收技术人员,我那时候还不太想去,因为纺织和我学的化工专业不对口。但是只有这个可以招收技术人员,就只好去试一试,最后让我考进去了。我还算是马上就找到工作了,在纺织总公司的化验室里工作。
当时考试的时候是很严格的,先笔试然后再做实验。实验的时候,技术人员是前几年考进去的同学,考试的时候是一个人看着一个人。一个人给我们滴定未知的白粉,当时有50个要求,你按照规定要求做到了打个钩然后计分。50条里面写得非常仔细。比如说称试剂,照常理说,万分之一的天平秤,首先要平衡到零点。有些没有按照规定的测试工作,首先样品要称对。如果一个样品2 mg,你不平衡,那怎么称量?又比如说滴定管,也有润滑剂。照常理说,滴定管的活塞要先抹一层油,再插进去比较好。因为液体放在管子里,稍微有些缝隙,水就会流进去。你第二次再要开它,就很紧了,开不开了。有的把滴定管都弄断了,这也是要注意的地方。再比如要鉴定一些白粉,里面有硫酸铜、氧化钙这两个变成粉状的样品。然后你要测试要分析。我最后还好,四个样品都找到了。比如说硫酸铜,肯定是硫酸和铜,还要拼起来。这个我是拼错了,让他扣了一些分数,总算还好,我最终考取了。
纺织总公司除了有纺织厂还有印染厂。我一看有印染方面的工作,就提出要到印染那边去。但是印染方面的化学也是很难的,因为它有各种各样的染料,也有很多的测试工作。也许因为我滴定做得比较好,他们首先让我过去做滴定了,没做印染。因为那是一个非常大的纺织厂,里面有个化验室。那时候日本技术人员要送回去,要调两个人过去补缺,刚巧把我调回去了,仍然调到纺织厂去。那时候纺织厂只有煤化验、水化验等。我又待了6年多。我1948年毕业,考到中纺,第二年1月份到厂里。到1957年,去印染厂做了一年半,再去搞化纤。
我的过程也是很曲折的。调到印染厂是国家一个非常好的政策,如果没有这个政策,我要一直在纺织厂待下去了。因为那个时候的纺织厂里真正大学毕业的技术人员很少,大部分都是纺织专科学校来的。有的大一点的纺织厂有培训班,比如说我们大公司下面就有一个纺织培训班。我去了以后,有一个工程师是南通毕业的,是工厂长。他对我也挺好的,他说你是不是有机会到总公司培训班培训一下,因为我不懂纺织,培训班里面讲的是纺织过程技术操作方面的。我还不乐意去,想我是搞化学的,怎么去弄纺织。因为纺织都是物理,棉花变成布,没有化学的问题,和我专业没多大关系。那个时候新中国成立已经好几年了。从1949年到1957年这8年,国家大力发展经济,周总理有一个关于知识分子的报告。当时有一个政策,要技术归队,就像我一样的,学的是化学,但是却到了纺织工作,没有发挥作用。8年时间我主要就是在做分析化学,在这期间我解决了一种测试方法,但是日本人把我的创新方法偷过去首先发表在纺织期刊上面。我一开始也不看期刊的,我一个同事看到了,这个对我影响很深,要创新更要学会保护自己的权利。还有,一定要学好高等数学啊,那时候我还只是技术人员,夜校里面要我去教微积分,那时候工程师啊,厂长啊,副厂长啊都来听我上课,只教微积分一个班。那些军队来的军代表呢,他们的文化程度也不是很高,只有中学文凭,所以这个时候也要请我们去给他们上物理化学这类的课程。所以,当时我们这儿的几个军代表也是知道我是搞化工毕业的,适合到化学工厂去工作,对我说要去打报告。那时候我还有点不敢打报告,后来领导对我讲“你如果有这个想法,可以打报告,申请调到适合你工作的地方去”。那时候已经工作7年了。现在是领导对我这样说,那我就写了报告,后来他们也给了我答复。然后我还提出了一个要求,我希望到哪个地方去,这和我今后的工作有关系。对于这个事情,我还算胆子比较大的。我知道那个时候纺织部已经要开始发展,因为要解决穿衣问题。那时候要布票的,开始还好,后面越来越不对了,每个家庭只能拿一定的量。虽然能有衣服穿了,但是远不能达到美观的要求,特别是新结婚的,这个影响比较大。
我们那时候高分子化学是有的,在教授带领下我们读了很多很多的化学书,但是高分子化学只有天然高分子,比如说纤维素、蛋白质、淀粉都是高分子,这些我还稍微读过一点,但是合成高分子根本一点也没有读过。所以我当时提出来,既然纺织方面的工作我已经做了那么长的时间,又是读化学的,现在国家要发展化学纤维,而我又在纺织厂待过一段时间,对纺织的普通流程比较了解。那么我到化学纤维去最适合了,所以我当时决定调到化学纤维的领域去。
因为化学纤维还在筹备当中,所以我先到纺织局去教书。那个时候上海有一个工会组织的大学,是专门针对工厂里的职工的,要求不是很高,也是培养人才的。我一看接到这个,那也没办法,只好去啊。但是,第一点我没有教过书,我想先去纺织学校里面去听一听课。我来听课肯定来听化学的课,因为化学我已经忘记很多了。听了以后,结果发现老师竟然是原来教过我课的,不过那个时候他是助教,帮我们做实验的。然后我就去找他了,他当时也是认识我的。后来,再过了一段时间,又把我调到印泥厂。后来在印泥厂又待了一年半,上海正式搞化纤,所以就把我调到那边去了。那时候从全上海的纺织系统读化学的大学毕业生中找出11个人。
问:你们当初相当于开创了一个新的领域,然后在这个领域里面奋斗。就像你刚才说的,之前都是接触一些自然的高分子,属于天然的东西,进行人造的化学纤维的研究还是第一次。(www.xing528.com)
答:我刚刚说的是新的测试方法。因为化学纤维科学是一个拿到诺贝尔奖的人提出的高分子的概念。高分子究竟是什么东西,过去大家都不知道。先确定了高分子的基本概念:有变化的单元连接起来的一种化合物。因为它是一个一个单元,不像水,两个氢气一个氧气,这是它的一个分子结构。其实你们读过都知道,高分子化合物是由很多单元联合起来的。实际上本身只有一个化合物,有两个或两个以上官能团,就能发生聚合反应,一个个连接起来,最后形成高分子。这里面你不能说高分子完全一样的,就像是高分子写下来,括号外面一定要写个n,这个n是不定数,它可能是3、4、5,因为这个高分子是不同的聚合物,所以它实际上就是一个高分子化合物,把高分子化合物究竟是什么东西给定义下来了。这首先是一个德国化学家提出来的一种解释,因为那时候有一些人认为只有低分子的东西,他们以为高分子是几样东西的混合,因为它组合起来有不同的聚合度。那时候另一派人还不知道它是聚合起来的混合物,只知道肯定是不同的物质混合起来的。这两派曾经有过不同的看法。最后,德国人证明了他的说法是正确的,就叫做高分子化合物,是不同的高分子化合物聚合起来的。高分子化合物有非常大的发展,合成纤维、合成橡胶、合成塑料都是在高分子化合物的概念上面发展的,这是一个新的行业,发展前景是非常广阔的。
问:您相当于是第一批在国内投身于这个行业的,觉得真的很艰难,那一开始有没有您印象很深的,您遇到的特别特别大的困难?
答:第一点我要说明的,之所以化纤能够发展,我们11个人在上海当然起了一定的作用。比如玻璃丝袜,就是现在的腈纶袜,我们那个时候丝绸是已经有了,就是蚕丝,蚕丝是中国发明的,虽然说人工是比较主要的,但是实际上也已经产业化了,很多农民都在养蚕,而且我们有出口。那个时候国外,如美国、英国这些还没有,都是我们中国蚕丝出去,非常贵的价格。所以要穿丝绸只有皇帝、大地主,一般老百姓根本不会穿丝绸的。中国的丝绸非常贵,但非常好,做出来的丝袜是透明的,很细。中国工程院在上海成立了咨询中心,有一些项目都是我们咨询中心提出来的。无锡那边的院士请我们上海院士去无锡参观,正好看到一个女工在工作,一根蚕丝出来,要在显微镜下分成八分之一,再对它进行编制,把它编制成一块蚕布,这个是相当贵的。我说这个问题就是解决什么叫做玻璃丝袜。玻璃丝袜就是从丝绸穿出来的很透明的袜子,国外卖到中国来,中国就叫它玻璃丝袜了。因为丝绸在国内就很贵,所以送到国外去,那就更贵了。杜邦是美国非常大的一个化学集团,当时他们知道,衣服大有发展,搞成功衣服的原料问题,以后利润肯定很高,单单丝袜就很高很高了。因为人越来越多了,中国棉花种出来降低到18万亩。如果一亩地可以种出纤维,粮食要减少,结果,一个很小的工厂需要几千亩或者上万亩。这就说明,从发展趋势来看,地里面种出来的棉花,大大不及化学纤维厂在同样大的地方生产出好几倍的纤维。所以,化学纤维发展是一个大的方向。开始的时候,就从这种出发点进行研究的。
问:当时面对全新的问题,您和周围的团队一共11个人,大家一个团队一起工作吗?
答:就是因为我在化学纤维方面的工作有一点贡献,所以当选为院士。但这个工作至少是11个人一起,因为当时我们大家都不了解化学纤维,只知道玻璃丝袜是合成化纤做成的,玻璃丝袜的特色是透明的。其实只要杜邦公司有产品出来,国外都知道了,但是因为我们中国“文化大革命”时期交流比较少,国外消息不太灵通。等我们了解到之后也准备开始搞,但是具体情况都不清楚,所以先要研究,于是大家分头去找国外资料。其实这个还算好,因为书店还是比较多的,调查下来发现了几本书。我们翻印了国外的书,就知道了尼龙6,尼龙66。这就要说到顾老师了,他是一个非常有经验的老师,他搞科研总结了一些东西,然后再来教我们。这些东西至少对我现在来说还是非常有影响的。我在搞科研的时候也是基本上按照他的方法做的。
问:可想而知,你们11个人一定也经历了很多,那当时国内的纺织工业是什么状况呢?
答:当时上海纺织局是归纺织部管的。当时,北京的纺织部领导已经向我们的党中央请示,一定要发展化学纤维。毛主席、周总理当然希望要满足人民需要。这个情况已经向中央提出,这个政策非常正确。这个时候毛主席、周总理同意发展化学纤维,而且要大量发展涤纶。涤纶做衬衫很好,你们现在穿的衬衫应该是全棉的,而且用不着熨烫。但是过去,全棉的衣服洗好都起皱了,一定要用熨斗烫平。当时如果要参加一些比较大的会议,领头都要很挺。而且涤纶衬衫容易挂起来,比如说经济不太好的时候,人家只有一件衬衫,今天晚上洗好挂起来,明早马上可以用了,如果是棉的,第二天早上肯定不会干的,这也是一个优点。后来毛主席到南方来,这个时候南方上海发展的最快,那个时候买涤纶衣服都要排队的,但是毛主席身边的人排好队还买不到。回来以后对毛主席说买不到,毛主席知道了这个情况,回去对周总理说,我们也可以去搞搞这些东西。72年纺织的四大基地,上海,天津、北京和四川都引进设备,那时候是涤纶、尼龙和维纶。维纶是日本和朝鲜一起发明的,当时朝鲜已经有产业化了。但是朝鲜由于是用乙炔做成的,后来知道不适合。但是中国调查不够仔细,一下子搞了十个厂。电石是很危险的,常常会发生火灾,这是一个问题。普通的维纶不太容易生产的,很少的,现在生产出来的维纶强度比较好可以代替石棉,当然这种东西产量不会特别多,但是用途比较多,所以有些厂保留下来了,十个厂大约还有一两个专门生产这些。
问:大家都知道郁老很有名,学识很渊博。您对于我们现在材料学院或者是广大同学有什么教导或是寄语?
答:五个w,在科研工作中按照这个程序。
How:你要搞这个东西,你先要研究下别人是不是搞过了,别人搞成什么样子了(研究背景);
Why:为什么要搞这个东西(目的);
What:我到底要研究什么;
Which:你认为哪里有问题,你现在想什么办法能够解决;
Whether:你的问题是不是解决了。
5个w是我的经验。在没有读高分子化学的情况下,我参观了化学纤维的工厂,比较了解工业化需要注意的地方,对于科研方面我可能没比较大的发展。因为我和外国人打过交道,知道如何能够建设好工厂。在建设之中一些技术人员,有的是大学来的,有的是纺织厂工作的。我是一个工厂中主管技术方面的总工程师,两个副总工程师一个是工艺方面的,一个是机械方面的,特别是电器。这些同学,他们英语、工程方面都比较差,因为刚刚大学毕业,在工厂中使他们能够边学习边进入工程系统中去。但是现在说,企业与学校也要合作起来,这对于你们搞科研工作还是有一点用途的。因为化学纤维的发展方向没有终止,而是进一步在发展。现在主要是两个发展方向,一个是高性能纤维。碳纤维现在说是最好的,但是碳纤维现在也有缺点,它不能用氧气。在400度以上,如果有氧气存在,它就氧化成二氧化碳和一氧化碳,一氧化碳还要中毒。所以碳纤维不能做成防火方面的材料。第二个原因是碳纤维可操作性比较差,它都要用复合材料的形式,与聚酯或者金属、塑料复合。大飞机要用的就是树脂,塑料方面的,其他的复合材料在里面,单单碳纤维是不够的。碳纤维要织布是可以的,但是比较差,容易形成丝,所以它的可操作性比较差,不像尼龙。碳纤维还有发展的空间。无机纤维当中同样也有高强度的。现在主要的高性能纤维都是从石油、煤当中提炼的。所以石油叫做石油化工厂,而且很多化工材料成为石油厂的主要发展方向。因为石油里面有其他的5个碳6个碳化合物,用它做原料可以发展形成其他的化学样品,这些样品就可以做成高分子化合物,再研究它的方向。所以高分子化学的来源主要是石油和煤里面。现在全世界都在提倡产业化要可持续发展,而石油是动物植物压在地下几百年、几千年形成的,总有一天要用完。要发展生物能源所产生的原料,能够做成化工原料,比如太阳能、树木。树木里面都是纤维素,像棉花98%都是纤维素,但是棉花产量比较低,种的地方要求也高。黄麻种的地方比棉花广泛,但是黄麻过去只用来做麻袋,现在也要做衣服,这也是生物材料在服用方面运用的一种。现在稻草大家都要开始抢了,原来农民都是要烧掉的,现在用沼气来烧饭。用纤维素做成木材、纸张,这也是一个新的方向。现在造纸工业已经在抢纤维素了,抢稻草,纺织也在抢。现在玉米也能做,但是国外已经提出了玉米的问题,玉米可以当成食物,人与动物都需要。所以这也是一个大的方向,现在才刚刚开始,还有很多工作可以做。高分子材料作为纤维材料的系统,发展这方面的研究就更有必要了。你们都是读过高分子化学的,对生物高分子有能力去做发展工作的,你们一定要物有所用的。现在国家也知道生物材料要发展,要很多这方面的人才。造纸比饮食方面要求低一点,回收比较容易。现在提倡垃圾分类,衣服里面有各种不同的纤维,希望能够发展很好。纯棉和尼龙也比较好回收。
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