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2014年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖获奖项目(二等奖)

2016-05-04

纺织科技进展 2016年4期
关键词:聚丙烯酸滤料浆料

2014年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖获奖项目(二等奖)

(接上期续)

高弹工艺地毯关键技术开发

主要完成单位:东华大学、义乌市新彩虹工艺地毯有限公司

主要完成人:陈仕艳、季诚昌、吴钟鸣、王军波、张玉梅、付肃令、易友生、王华平、李天禄、王姗姗

该项目通过研究地毯弹性受力与回复原理,确定了地毯弹性主要来自于纤维基体弹性,纤维形态弹性和背胶层弹性。首先采用超细旦涤纶纤维,开发了高温定型、高压膨化技术,与同质异构并列复合、多组分混纤技术,制备了具有良好弹性的工艺地毯。针对地毯纤维背胶层回弹性较差的特点,建立了无甲醛闭孔化学发泡体系,解决了胶黏剂制备过程中甲醛释放难题,提高了地毯用微孔弹力胶的回弹性、压缩永久形变等性能。通过胶乳配方与工艺优化,实现了年产万吨级工业化生产。解决了传统的地毯胶乳硫化发泡成型后地毯胶乳的泡壁刚性小,材料抵抗外来冲击载荷的能力不足的问题,使弹力胶性能大大改善,并降低了1/3成本。开发了橡胶颗粒细化、原位分散、弹性耦合技术,建立了橡胶颗粒增韧微孔弹力胶技术体系,制备了高抗压弹性和高韧性的地毯弹力胶。结合文化、历史、生活、风景等元素,开发了高割低圈、簇绒、3D织造等地毯工业化技术,制备了环保免清洁地毯、涤纶超细纤维地毯、咖啡炭聚酯纤维弹力地毯、荧光高弹印花地毯、吸湿发热高弹地毯、防菌除臭添香地毯等地毯产品,实现了地毯弹性与功能化、艺术的高度融合。

该项目研发期间,申请发明专利3项,授权实用新型专利11项,外观专利12项,技术达到国际先进水平。产品正在得到越来越多用户的认可,部分品质指标已超过同类进口产品的水平,完全可以替代进口产品。产品除国内市场外,还远销欧美、东南亚等国家和地区。

项目推广应用后,不仅提高了产品性能、降低了产品成本,有效提升了产品的自身品牌及价值,也为相关合作企业开发了高档地毯提供了重要原料,更带动了相关行业的技术进步。

再生聚丙烯直纺长丝关键技术及装备产业化

主要完成单位:福建三宏再生资源科技有限公司

主要完成人:张振文、沈来勇、汤华锋

主要技术内容包括:1.该项目系统研究开发了废旧聚丙烯的多级分选与净化、熔值调配、高效熔融和直接纺丝等关键技术,优化了生产工艺流程,提高生产效率。2.研制了一套应用于再生丙纶直纺的生产设备及操作系统,包括废旧聚丙烯塑料的清洗、梳理、切割、除杂、自动配料及直纺生产系统,实现了100%废旧聚丙烯塑料制品直接纺制丙纶长丝的连续化、短流程生产。该项目技术拥有授权专利共计30项,其中发明专利3项,实用新型专利27项。该项目不仅完成了废旧聚丙烯塑料的回收利用,更是将废旧聚丙烯塑料的回收利用和丙纶生产工序相结合,实现再生丙纶生产线自动化运行,克服了再生丙纶纱工艺流程繁琐、能耗高、生产效率低等缺点。项目产品是采用环保理念和资源综合利用研发设计的高新技术产品,具有显著的先进性,可广泛应用于PP绳、环保购物袋、拖鞋、各类箱包以及帐篷等户外用品的生产,且可100%回收再利用。

目前,丙纶行业普遍存在技术、工艺以及生产设备相对滞后等弊端,极大地影响了行业的发展,因此,通过该项目的研发,利用废旧聚丙烯塑料发展循环经济,有效补充我国化纤纺织行业的原料供给,还能减少环境污染、实现低碳经济和绿色经济,同时还能实现丙纶行业结构转型升级,推动行业的积极发展,经济和社会效益显著。

FDY无油牵伸新技术的研发和产业化

主要完成单位:桐昆集团股份有限公司

主要完成人:陈士南、赵宝东、孙燕琳、沈建伦、屠奇民、费妙奇、曹立国、李红良、薛银华、张玉勤

该项目首次开发了全新的无油丝牵伸工艺生产路线,创建了一个低碳环保的FDY生产环境,即在生产过程采用丝束先牵伸、热稳定后上油的方式,大大降低了油剂的结焦和挥发情况;简化卷绕操作,丝束不需在热辊上绕圈,卷绕生头时间约为传统的一半左右,节约了人力,并且达到节约电能的效果。同时,丝束的牵伸、热定型、上油、网络集中在一个封闭多层的保温箱内,保温箱内配多层门和特殊的抽油烟及热气回收装置,对残存的油烟能再回收利用,热气供空调使用,有效改善车间工作环境,开辟了FDY涤纶长丝生产的行业新方向。

该项目先后开发多辊加热、多级拉伸的均匀牵伸专有技术和特殊的预网络技术,增加丝束抱和性,利于调节纺丝张力,稳定丝路,提高产品的可纺性。研制采用具有低摩擦系数的特殊瓷件进行导丝,避免产品因瓷件温度过高引起的毛丝、白条纹等问题,并在第一辊前设计安装可调节位置的U型导丝器,有效稳定拉伸点,解决了因拉伸点飘移导致产品松圈丝、染色条纹丝等问题,最终实现FDY无油牵伸丝的高品质性能。该项目获授权实用新型专利2项,技术达到国际先进水平。

该项目产品档次高,运用广泛,主要运用于高速经编和圆机,织物具有色泽均匀、飘逸、亲肤性、易清洗等特点,全面提升了涤纶纤维产品的性能,获得客户的一致认可,为公司和客户带来了良好的效益,对涤纶长丝生产技术进步起到了极好的示范作用。

超声固结技术制备高强定伸土工织物的研究

主要完成单位:宏祥新材料股份有限公司

主要完成人:崔占明、孟灵晋、刘好武、王静

该项目采用超声高频震荡固结核心技术,使单根纤维有序对接,达到固定成型,使纤维长度增加,提高产品强力,控制产品伸长率。是传统土工无纺织物的新型升级产品,可满足现代高端工程的不同需求。产品伸长率由原无纺布的30%~100%达到50%~70%,强力提高80%以上,形成高强定伸无纺布,与传统土工织物相比,该项目产品强力高、伸长率可控,具有变形小、断裂强度及握持强度高、耐腐蚀性能好等特点。技术达到国际领先水平高强定伸交通环保用土工织物广泛应用于高速铁路、高速公路、垃圾填埋场、污水处理厂、桥梁、隧道、机场路基、建筑物基础、排水、排气、加筋等排水防潮工程,具有施工简便,造价低及防渗效果好等显著特点,是一种新型环保土工材料。产品进一步推广应用于城市垃圾无害化处理,水库及堤坝防渗,围海造陆等高端行业领域。

基于高强耐磨型割草(灌)线材的大直径共聚聚酰胺单丝与关键技术研究

主要完成单位:南通新帝克单丝科技股份有限公司、南通大学

主要完成人:马海燕、孙启龙、樊冬娌、马海军、张军、邵小群、徐燕

该项目在自制的反应性挤出设备上进行聚合物共聚改性,对线形共聚聚酰胺的主要性能测试分析,可纺性及单丝性能优良原料的筛选;采用熔体纺丝方法,设计并建成大直径共聚聚合物单丝成形及后加工设备,优化工艺路线;探索了熔体温度,液体冷却速率,拉伸倍率及分布、热处理条件等纺丝工艺参数对大直径共聚聚酰胺单丝的结构及力学性能的影响;研究了复合及口模拉伸特殊技术对大直径共聚聚酰胺单丝的结构及力学性能的影响。申请发明专利4项,实用新型专利6项;已获授权发明专利2项,实用新型专利6项。

大直径共聚聚酰胺单丝强度高,耐磨性好,产品有效代替了传统金属刀片,使用噪音小,寿命长,危险性低。与常规工艺生产的割草线相比,其使用效率提高20%以上,使用寿命增加60%以上。产品除满足国内市场需求外,主要出口日本、俄罗斯、波兰、德国等二十多个国家和地区,市场占有率不断增加。产品一方面填补了国内空白,有效带动了我国绿化事业的发展,同时为下游园林设备行业的发展带来了生机,并能促进上游高分子聚合物行业的发展,为产品转型升级提供了方向。

多向多层叠网造纸毛毯制备技术

主要完成单位:上海金熊造纸网毯有限公司、四川环龙技术织物有限公司

主要完成人:陈风、谢宗国、杨金魁、周兴富、戴永君、张薇薇

造纸毛毯是造纸工业必须的过滤器材,也是产业用纺织品中功能专用、用途特足、质量有独特要求的一种重要门类。造纸毛毯用于造纸机压榨部位,承担着湿纸的运输、压榨脱水的任务,对造纸机的正常运转、对纸张质量的保证,对能源消耗的降低,其有重要的保证作用。随着造纸机制造技术的进步,造纸机车速越来越快,造纸压榨部的出纸干燥度越来越高,对造纸毛毯的要求也越来越高。优质的造纸毛毯必须具有高度平整细腻、高度尺寸稳定、良好的使用平稳性。

该项目以高强锦纶长丝为原料,经过整经、织造、片网定型、拼接缝制、环状螺旋基网叠合及定型、复合针刺和后整理等工序生产出多向多层叠网造纸毛毯。研发了拼接缝制、环状螺旋基网叠合及预定型工艺技术,开发了片网定型设备,提高了毛毯弹性回复性、抗压实性和抗堵塞性,延长了毛毯的使用寿命。获授权实用新型专利2项。

该项目进行了多项的技术改造和创新,掌握了多向多层叠网造纸毛毯的技术关键,同时自行设计研发了一些生产设施设备。该项目产品与传统的造纸毛毯相比,在高车速造纸环境下可以长时间稳定运行,脱水性能优良,是适应现在造纸机高线压、高车速使用的优良脱水器材。项目工艺技术成熟,并已实现产业化,产品经用户使用,性能良好,取得了较好的经济社会效益。该项目的产品填补了国内空白、替代进口产品,提高产品质量,提高了生产效率。

超柔软高弹聚氨酯仿头层皮超纤革关键技术及产业化应用

主要完成单位:山东同大海岛新材料股份有限公司、青岛大学、山东省皮革工业研究所、齐鲁工业大学

主要完成人:王乐智、张丰杰、王吉杰、郑永贵、陈召艳、纪全、于永昌、付丽红、马丽豪、王晓磊

该项目在国内首次提出并实现PTT/LDPE海岛纤维纺制技术;采用多刺刺针,根据成品设计工艺参数,制作视密度不同的三维网络状结构非织造布;设计不同纤维配比、刺针工艺等技术参数,实现非织造布上下层密度梯度比;选用超柔软、高弹性、高透湿系数、高物性聚氨酯树脂等,采用先涂刮高固含量阻燃聚氨酯浆料,后含浸低固含量阻燃聚氨酯浆料新湿法工艺;设计并制造仿头层皮生产专用设备;研发聚氨酯合成革用环保型、耐溶剂高效阻燃剂,推进超纤合成革从基础型产品到功能型高附加值产品跨越;应用磨毛、水洗染色、防水透湿、阻燃等后整理技术,赋予贝斯超柔软、高弹性、高防水性、高阻燃性、高卫生性等;采用先进干法贴面技术,赋予产品多功能性和高附加值。

该项目共获授权发明专利7项,突破了常规超纤革生产工艺流程技术瓶颈,大幅提升聚氨酯超纤革生产技术水平,显著提高国内超纤革产品在国际市场竞争力,有效解决超纤革在仿真皮密度梯度比结构问题,推动超纤革行业科技进步发展,带动地方经济发展,在降低环境污染、动物保护等方面起到积极作用。

三维非对称氟/醚复合滤料关键技术及应用

主要完成单位:厦门三维丝环保股份有限公司

主要完成人:蔡伟龙、罗祥波、郑锦森、李桂梅、郑智宏、胡恭任、王巍、邱薰艺、张静云

该项目针对国内燃煤锅炉滤料应用环境的特点,深入研究了PPS滤料在应用中失效机理,通过PPS纤维与PTFE纤维混纤技术研究,以不同细度的纤维在滤料的横截面呈梯度分布,组成三维非对称的滤料结构设计,有效克服了效率与阻力的矛盾;在滤料后整理技术方面,开发了“纳料粒子抗氧化改性”和“表面发泡涂层”两项独有的专利技术,在滤料表面形成一层抗氧化纳米粒子层和聚四氟乙烯保护层,明显改善了滤料耐磨、抗氧化、抗酸结露等性能,大幅提升滤料的使用寿命,有效解决了燃煤锅炉袋式除尘的滤料选型难题。

该项目已申请5项国内发明专利,其中3项获得专利授权。以项目技术为基础,已建成年产300万m2滤料生产能力。生产的产品性能优异,产品过滤效率高,综合性能达同类产品国际水平。项目的成功开发,有效解决了燃煤锅炉袋式除尘领域的滤料选型难题,同时,形成2项行业标准,有效加快了袋式除尘技术的推广及规范化应用。

固体聚丙烯酸类浆料生产关键技术与产品开发

主要完成单位:西安工程大学、宝鸡天健淀粉生物有限公司

主要完成人:沈艳琴、吴长春、李冬梅、武海良、李海红、李晓燕、本德萍、钱现、吴钦、张明社

该项目针对目前固体聚丙烯酸类浆料生产过程中存在“能耗大、周期长、成本高、生产工艺复杂、辅助设备多、投资大、生产安全性要求高”等重大瓶颈,通过理论和技术创新,建立了瞬时聚合法生产聚丙烯酸类浆料生产线,解决了生产中的关键技术问题。瞬时聚合法是在反应过程中通过引发体系引发单体在极短的时间内发生聚合反应,合成体系产生的热量将合成体系中的水分汽化,生成固体聚丙烯酸类浆料,产品有效成分在90%以上,可以采用纸质包装袋包装,储存、运输,大大方便了纺织厂的使用,同时还可以作为组合浆料的组份。

该项目研究了基于瞬时聚合理论生产固体聚丙烯酸类浆料中的关键技术问题,系统表征了固体聚丙烯酸类浆料的结构,对所生产的固体聚丙烯酸类浆料性能及降解性能进行了全面测试,设计和建立了瞬时聚合法生产固体聚丙烯酸类浆料生产线,实现了浆料的批量生产和应用,研究了固体聚丙烯酸类浆料替代PVA上浆的关键技术,同时建立了浆液在经纱中浸透状态的新检测方法,极大的降低了实验人员的工作量,提高了测试的准确度。该项目申请发明专利4项,已授权发明专利2项。

该项目缩短了固体聚丙烯酸类浆料的生产过程,提高了生产效率。采用瞬时聚合工艺,不涉及到污水排放问题,聚合过程中的单体挥发回收使用,所以对环境没有污染,达到了清洁生产。

(未完待续)

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