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世界纺织技术回顾与展望

2017-03-01

纺织导报 2017年1期
关键词:纤维

当前,全球科技创新呈现出一系列新的发展态势。一方面,科技创新更加活跃,信息、生物、新能源、智能制造领域不断突破和相互融合,成为产业变革重要的技术方向;另一方面,技術创新与商业模式、金融资本深度融合,持续催生新的经济增长点和就业创业空间。创新战略已成为世界主要国家的核心战略。

面对新一轮科技革命和产业变革,我国纺织工业科技工作将大力实施创新驱动发展战略,聚焦行业重大共性关键技术和应用基础研究,加快推进科技成果转化应用,推进科技体系协同创新,加强标准支撑体系建设,推进纺织技术装备、自主创新、产品开发水平和能力全面提升,为纺织工业保持中高速增长和迈向中高端水平提供技术支撑。

从本期开始,本刊将结合《纺织工业“十三五”科技进步纲要》,对行业重点领域的科技进展情况及发展趋势进行深入解读,以飨读者。

综 述

2016年是纺织工业踏上“十三五”新征程的开局之年,也是迈进纺织科技强国之路的关键一年。在这一年,《纺织工业发展规划(2016 — 2020年)》和《纺织工业“十三五”科技进步纲要》相继发布,明确了“十三五”期间我国纺织工业科技进步的主要目标、任务和主攻方向。

当前,伴随着化工、机械、电子、现代材料、生命科学等相关产业的发展,全球科技创新呈现一系列新的发展态势,新型纤维材料、高技术纺织品、高端装备等领域的先进技术不断涌现,极大丰富了全球纺织产业的发展资源。展望“十三五”,全行业将通过“突破六大类30项共性关键技术和重点推广100项先进适用技术”,进一步推动自主创新能力、技术装备水平和产品开发能力的整体提升,实现创新发展。

(一)纤维材料高新技术

材料科学的变革和进步往往会带动其他行业和领域随之发生颠覆性的创新。就纺织纤维材料而言,今后发展重点主要体现在 3 个方面,一是满足航天、国防、安全防护等高端领域需求的高性能碳纤维、对位芳纶等,以及聚苯硫醚纤维、玄武岩纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维等应用于防护、防化、能源领域的高性能纤维和复合材料;二是开发替代石油资源的新型生物基纤维材料,推进海洋生物基纤维产业化,实现原料的多元化,攻克新型纤维素纤维原料和新型纤维素纤维制备技术的开发;三是大力发展各种差别化、功能性纤维,发展高效率、低能耗、柔性化、自动化和信息化技术及装备,满足个性化、时尚化和功能化的纺织终端产品消费需求。

(二)先进纺织品加工技术

发展先进的纺织、染整技术,将显著提高纺织产品的生产效率,扩大产品品种,提升产品品质。纺纱领域,研究环锭细纱优质高效高速技术,掌握全数控高速大牵伸细纱机技术,重点突破喷气涡流纺纱、聚纤纺等新型环锭纺纱关键技术;针织领域,研究全成形针织、高性能纤维特种针织等技术及装备,开发轻薄针织面料及差别化功能性针织产品;染整领域突破高保形易护理、热湿舒适、多功能防护等先进染整及功能纺织品加工技术,利用仿生、纳米及有机/无机杂化等技术开发生化毒剂阻隔、抗菌、防辐射等多功能防护纺织品。

(三)绿色制造技术

当前,世界经济正处于深度调整中,资源环境压力在逐渐加大,全球范围内环保相关的贸易协定、产业政策和法律法规的影响力在不断提升。未来,纺织工业将从建设生态文明新高度推动行业节能减排,发展低碳、绿色、循环纺织经济以推动行业转型升级。纺织工业各个环节的先进节能装备和节能技术,将不断提升全行业的节能水平。“十三五”期间,行业将突破一批关键共性技术,发展低能耗、低水耗、低污染物排放的生态染整加工技术,建立物理法、化学法兼济的废旧聚酯纤维高效连续再生纤维关键技术体系,扩大循环再生纤维产品应用范围到服装、家纺和产业用等领域。

(四)高性能产业用纺织品加工关键技术

产业用纺织品技术含量高、应用范围广、市场潜力大,是战略性新材料的组成部分,是全球纺织领域竞相发展的重点。“十三五”时期是我国产业用纺织品行业快速增长和向中高端升级的关键阶段,技术创新和消费升级为产业用纺织品行业创造了新的发展空间。未来,产业用纺织品织造、非织造成形技术,多工艺复合技术,功能化后整理技术将是产业用纺织品加工技术的发展方向;医疗卫生、过滤与分离、安全防护、土工建筑、交通运输、航空航天等则是产业用纺织品开发及应用的重点领域。

(五)智能制造技术

《中国制造2025》提出智能制造是两化深度融合的主攻方向,纺织工业的智能制造主要包括智能化装备、智能化运营和智能化产品 3 方面内容。智能化装备主要包括粗细络联等产品自动转运系统、立体成形编织设备、印染数字化监控系统、光机电一体化缝纫系统等关键装备,实现机器代人,提高劳动生产率和实现柔性制造;智能化运营包括智能化生产和智能化管理,前者包括智能化纺纱、长丝、印染、服装和家纺示范生产线等,后者通过整合供应链、设计、生产、销售相关的全部环节,建立云工厂与实现电子商务;智能化纺织产品是传感、通讯、人工智能技术与纺织技术结合开发智能化的纺织品服装,应用于运动休闲、监测与健康护理、军事和航空航天领域。

(根据公开资料整理。)

专家盘点

纤维材料领域

安全防护用纺织品的研究与开发

安全防护用纺织品在恶劣环境中为人体建立围护结构,控制热、光、电磁、冲击等能量和空气、水、化学品、生物战剂、核尘埃等物质的适度透通,保护人体。针对急性伤害事件和慢性职业危害的不同防护要求,安防产品种类繁多、防护水平各不相同。目前,防静电、电磁屏蔽、阻燃、防刺、落水救生等产品已有较成熟技术和较高防护水平,但在防核生化、中子、激光、防针刺等方面相对薄弱;现有安防纺织品尚难兼顾多种防护功能(如防化与透气舒适、防弹与防化等)。总之,安防纺织品受到广泛重视,已成为重要产业;其中随着对火灾救援和高温环境作业人员人生安全的重视,在阻燃纤维研发及混配技术推动下,近年来阻燃纺织品有长足进步。

推荐技术

国内外市场上现有的各种阻燃纤维分别存在强度低、不能染色、有熔滴、烟雾有毒、吸湿性和舒适性差、手感刚硬、价格高等缺陷,单一阻燃纤维不能使阻燃面料获得好的综合性能。2013年开始装备武警的阻燃特战服面料采用了多种国产阻燃纤维及部分普通纤维,通过合理混配建立纤维间阻燃协同效应,达到了良好的综合性能,阻燃指标达到或高于A级阻燃工作服的标准要求,优于国际品牌,且成本低廉。因此,采用多种纤维混配的阻燃技术,具有显著的优势。

发展趋势

阻燃纺织品的技术发展趋势将朝着以本质阻燃纤维为主要原料,产品兼顾强度、舒适性、外观和经济性的方向发展。且因为阻燃纺织品首先是工装面料,只有在小概率下才需要发挥阻燃作用,故强度仍然是最主要的性能要求。部分场合适合使用整理型阻燃产品,但其加工过程中的环境保护和员工安全生产措施将成为准许生产的前提条件。

安全防护用纺织品的整体技术将向着系统化、专业化和方向性导通发展,即通过系统化顶层设计明确安防纺织品的多种性能要求并相互协调;根据防电弧、防核生化、防中子等专业防护服的要求研发各种专用纺织品;针对安防纺织品对能量和质量的透通性能管理要求,研发对某种能量或物质具有单向导通性能的纺织品,以获得更好的防护性能。

生物基聚酯纤维材料的开发与应用

全球聚酯及其制品市场呈持续增长态势,2015年中国纤维材料的消费中,PET纤维占比高达79.9%。在全球PET瓶级切片的消费中,中国市场也占据着31%的份额。

近年来,生物基聚酯的研究与开发取得了重要的进展。含30%生物组分(即含20%可再生碳)的PET取得了市场的成功,100%生物基PET率先进入食品如可口可乐饮料、亨氏食品以及清洁洗涤用品的包装领域,此外还有Nike(耐克)等运动品牌的纤维制品中。新一代聚酯技术开发的聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF)的目标市场仍为传统的聚酯市场,其商业化产品已在包装材料、纤维和薄膜领域取得了认可,100%生物基PET或生物基PEF的T恤产品已见诸市场。随着人们环境意识的不断增强,在与人类生活密切相关的医用、食品和卫生保健品领域,生物基聚合物制品具有先天优势。

目前生物基PET仅占生物基聚合物总产能的17%,据预测,到2020年将跃升至80%。新一代聚酯技術(YXY)商业化运行显示,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的产能达到35万t/a规模时,其成本可以接近TPA的水平。

生物基PET/PEF产业链的基本特征如下。

(1)生物基聚酯取材于可再生的非粮食生物质原料,可依据用户的要求,原料的产地、可利用性,产品价格以及污染物排放状况等择优使用,通常以满足地域农业发展、能源供给自主和经济运行安全为基本宗旨。

(2)可靠的环境特征。从能源效率、水资源利用和生命周期分析角度来看,生物PET技术的碳足迹指标比传统石油基化工制品低,成本亦具有竞争性。使用玉米、甜菜和甘蔗原料的生物基PX可降低30% ~ 55%的碳排放量(GHG)。LCA数据还显示,与传统PET相比,生物基PEF的环境效益更具优势,碳足迹低50% ~ 60%,非可再生能消耗(NREU)减少40% ~ 50%。

(3)基础建设投资成本低。生物基PET/PEF生产线的建设可以改造或利用部分传统石油基聚酯设备,有效降低了生物基聚酯项目的基建投资成本。以荷兰催化剂技术公司Avantium开发的YXY技术的生产线为例,其涉及的 6 个工序中,生物质处理和脱水工序需配置新设备,氧化和提纯工序可以新置也可改造原有的聚酯设备,而后序的聚合和后加工可完全借用石油基聚酯的设备。生物基PET/PEF技术之所以显现出超乎寻常的增长态势,主要源于其与石油基聚酯生产可融合的技术特征以及业已成熟的应用链。

发展趋势

“十三五”后期,生物基PET及PEF技术都将陆续进入产业化生产阶段。在可预见的将来,生物基与传统石油基聚酯材料将形成并存的局面。目前,我国已有多家大学、科研院所及企业开展了生物基材料方面的研究,并在诸如PLA、PHA等生物基材料的研究开发方面取得了不小的进步。但多数课题还停留在原有特定技术途径的延伸研究阶段。总体来看,我国从事相关研究的企业不多,工程化能力薄弱,鲜有生物基PET或新一代聚酯方面的研究报道。对企业来说,在对现有聚酯设备进行降低能耗、提高成本效率的升级改造之时,也应关注生物基PET和PEF技术对传统聚酯工业可能带来的冲击,以及新的市场机遇。

静电纺纳米纤维材料的加工及应用技术

静电纺丝技术始于1934年,飞速发展于20世纪90年代。目前该领域已发表SCI论文 3 万余篇、出版著作80余部、获授权专利5 000余项。在基础研究逐渐成熟的同时,静电纺纳米纤维的工程化应用也得到了持续不断的发展,目前静电纺纳米纤维的应用领域包括环境治理、个体防护、生物医疗、清洁能源、国防军工等。当前,静电纺纤维的商业化产品主要有空气过滤材料(如口罩、工业滤纸、防雾霾窗纱等)、水过滤用超滤膜材料、防水透湿面料、电池隔膜等。近 5 年,江浙沪等地的企业充分利用产学研结合平台,通过与上海市高校紧密合作,已开发出具备自主知识产权的静电纺纤维过滤材料和防水透湿面料,产品性能全面超越市售高端产品,处于国际领先地位,目前已进入产业化阶段。

推荐技术

(1)静电纺纳米纤维/立体空腔复合结构的过滤材料制备技术,制备的过滤材料在保持较高过滤效率的同时可有效降低空气阻力,实现高效低阻过滤材料的低成本、高效能工程化生产;

(2)静电纺制备柔性陶瓷纤维膜材料技术,目前已将柔性SiO2和柔性TiO2纤维膜分别应用于高温隔热和光催化领域,与现有产品相比,具备极强的性能优势和市场竞争力;

(3)三维纳米纤维气凝胶体型材料制备技术,具有比表面积大、孔隙率高等优点及超轻、超弹等特性,在吸音降噪、油水分离、压力传感等领域均展现出了广阔的应用前景。

发展趋势

随着国家在安全防护、过滤与分离、航空航天、能源军工等领域对功能性纤维制品需求的不断增加,未来静电纺技术市场的主要增长将更多来自于具有功能性的静电纺纤维材料。除了目前已处于产业化阶段的静电纺纤维过滤材料和防水透湿功能膜材料,高温隔热、光催化用柔性无机静电纺纤维材料将率先实现批量化制备;在轻质保暖、油水分离、医用敷料等方面,静电纺丝的基础研究也已高度成熟,但规模化放大过程中的关键技术仍有待突破;此外,静电纺纤维在超级电容器电极、敏化太阳能电池、组织工程支架、DNA芯片、吸波隐身材料等方面的研究尚处于基础研究阶段,科研人员致力于通过原料优选、结构调控等方式不断进行材料的性能优化,促进静电纺产业全方位快速增长。

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纺纱领域

紧密纺技术

紧密纺又称集聚纺,是20世纪90年代国外在环锭细纱机上改进与创新的一种新型纺纱技术。由于它在保持原环锭纱风格基础上,纱线强力提高、毛羽减少、提升了纱线的质量与档次,目前在国内外环锭纺纱领域正在积极推广应用。我国从2001年开始从引进国外紧密纺技术及设备至今已有15年,经历了 3 个发展阶段。2001 — 2005年是采用引进紧密纺技术及紧密纺细纱机阶段,全国只有68万环锭细纱机采用紧密纺技术。2005年开始国内纺机企业在消化吸收国外紧密紡制造基础上进行自主创新开发,研制出多种型式的紧密纺装置和紧密纺细纱机,并在国内纺纱企业逐步应用。从2008年起,由于国内制造紧密纺技术不断成熟,且具有较高性价比,加快了推广应用与产品开发步伐,直到2015年,全国纺纱企业已拥有紧密纺细纱机超过2 000万锭,占环锭总锭数的20%以上,成为环锭纺领域一项重大创新技术。

紧密纺技术之所以能在国内外得到快速发展,是由其工艺特征与产品特征决定的。

(1)其工艺特征是“牵伸不集束、集束不牵伸”,使牵伸中纤维无集聚作用、集聚中无牵伸作用,避免传统环锭纺在牵伸中加装集棉器而影响摩擦力界的分布和稳定。

(2)产品特征是毛羽少、强力高。降低毛羽一直是纺纱企业研究和解决的难题之一,尤其是 3 mm以上的毛羽,对后加工及最终产品影响极大。由于紧密纺技术改变了传统环锭细纱机纺纱时牵伸又集束的工艺,实现了既显著降低纱线毛羽又提高了成纱强力的目标。多年生产实践证明,采用紧密纺技术毛羽降低率为70% ~ 80%,成纱强力提高10%以上,使产品质量档次提升。

发展趋势

紧密纺纱技术在国内应用10多年来,既有一定优势也存在一定弊端,除改造投入费用较高外,主要是日常维护成本高、能源与机物料消耗大。因此降低改造与日常管理费用、节约能源与机物消耗、扩展紧密纺技术的应用领域是进一步发展紧密纺技术优势的方向。(1)紧密纺技术与赛络纺技术结合使其技术优势充分发挥;(2)紧密纺技术要从单一生产纯棉精梳纱向色纺纱、半精纺纱、化纤纱及多纤混纺纱开拓扩大其应用领域,发挥其减少成纱毛羽,提高强力的优势;(3)改进紧密纺装置设计,减少能源与网格圈等机物消耗,大力降低日常维护成本,进一步扩大紧密纺技术的应用。

喷气涡流纺技术

喷气涡流纺是日本村田(Muratec)公司在喷气纺基础上研发成功的一种最新纺纱技术,从2001年推向市场已有15年时间,经历了 3 个发展阶段,从最早推出的MVS851型到2006年的MVS861型,2012年推出最新一代的MVS870型。

其技术进步的主要特点如下。

(1)速度更快、单机生产效率更高。MVS851型设计速度是400 m/min,861型设计速度为450 m/min,至最新推出的MVS870型设计速度为500 m/min,每台设备配置纺纱器从72个→80个→96个。故MVS870型喷气涡流纺机比MVS851型单机生产效率提高40%以上。

(2)生产纱线品种逐步增加,通过对设备的改进,从原生产粘纤纱为主,目前已能生产与棉、毛、化纤混纺多种纱线,尤其是对刚性较高的涤纶及纤维长度较短、整齐度较差的棉纤维等纺纱技术的攻克,使喷气涡流纺的应用进一步扩展。

喷气涡流纺技术与传统环锭纺比较具有多方面优势:

(1)纺纱工艺流程短,用棉条喂入直接纺纱并卷绕成筒纱,省去了环锭纺的粗纱与络筒 2 个工序;

(2)设备生产效率高,纺纱速度在400 m/min以上,是环锭纺纱的20倍,用 5 台MVS870型纺纱机,就可生产出相当于环锭纺10 000锭的生产量;

(3)自动化智能化程度高,用机器人完成接头、换筒、落纱等操作,故劳动生产率高,用工可比环锭纺纱节省 3 ~ 4 倍;

(4)因纺纱工序短,配台少,使能源与机物消耗也低于环锭纺纱;

(5)喷气涡流纺机理是包覆结构,故纱线具有较高耐磨性。

发展趋势

由于喷气涡流纺由芯纤维与外包纤维两部分组成,有30%左右芯纤维是不加捻的,使其成纱强力低于环锭纺纱,如包覆工艺不当极易产生细节等弱捻纱,影响成纱强力与条干均匀度。因此需进行以下改进:

(1)改进喷气涡流纺的包覆技术,提高成纱强力与改善条干均匀度,是喷气涡流纺发展中需重视解决的关键;

(2)要改进喷气涡流纺纱的工艺,重视对各种原料可纺性研究,扩大纺纱品种范围,尤其是要对纯棉及刚性较大纤维在纺纱中的技术研究,扩大纯棉涡流纺纱线的应用领域,缩少与环锭纺纱线的差距;

(3)要发挥好喷气涡流纺包覆结构优势,开发多品种涡流纺包芯纱,克服环锭纺生产包芯纱的各种弊端,扩大喷气涡流纺包芯纱的应用领域。

专家盘点

织造领域

剑杆和喷气织机技术

近 2 ~ 3 年来,国内外剑杆和喷气织机(片梭、喷水织机略)继续朝着高速、高效、智能化、产业用织物的拓展、高效节能方向发展,织机在提高产品适应性和降低成本方面,更贴近了市场,这是近年织机发展的新趋势。

国外喷气和剑杆织机的最高演示速度分别可达2 015 r/min和850 r/min,剑杆和喷气织机的最大幅宽可达5.4 ~ 5.5 m。国内剑杆和喷气织机的水平有了很大的提高,市场占有率已接近和超越了进口织机。8 家高档剑杆织机厂商产品性能已接近国外同类机型水平,展示和应用车速可在620 ~750 r/min之间,最大幅宽可达5.4 m,并有一定量出口,体现了较高的性价比。17家喷气织机厂商展示车速可达1 100 ~ 1 460 r/min,实际应用车速也能达到580 ~ 720 r/min;幅宽320 ~ 460 cm有18家,入纬率达2 000 ~ 2 400 m/min。从近期展会特点看,不管剑杆还是喷气、喷水织机,包括国内和国外展机,展示车速和实际应用车速十分接近,这是渐趋“理性市场”的表现,回归织机的本意还是关键看其品种的适织性和实物质量的反映。

发展与创新

(1)全新的智能化织机控制系统

从近几年国外新推出的织机控制系统看,不是原有机型电子系统的改进型或升级版,而是所有硬件、软件都重新设计,处理器性能更高、存储容量更大,突现了现代高速织机高度自动化、智能化和网络化的特点。

比利时Picanol(必佳乐)公司最新的织机电子平台 —— Picanol BlueBox,配置在OMNIplus Summum-i型喷气织机上。

ITEMA(意达)集团最新的包含IPOS智能生产效率优化系统等功能的织机电子平台 ——NCP,配置在最新的R9500型剑杆织机上;采用NCP织机电子平台和关键组件RTC组成的智能化积极式控制系统,配置在A9500p型喷气织机上,能在当纬引纬过程中可控制和优化喷气持续时间,有效地降低气耗。

德国Dornier(多尼尔)公司全新的FT总线控制技术,可以实现大数据量的快速、可靠的实时传输,整个通讯结构、控制、处理和基准面都是通过FT总线实现的,这套新的控制系统实现了对关键的质量参数的精确控制与监测,优化了织机的高效性能。

日本津田驹(Tsudakoma)公司i-Weave引纬控制系统配置在ZAX-9200-i型喷气织机上,可将喷气织机的 3 个引纬要素 —— 喷嘴、气阀、控制技术实现在最佳状态。新的织造导航系统更是进一步集现时智能化、信息化、网络化为一体的功能,把用户的要求引领到更高层次。

(2)新颖高速智能化电子开口机构的创新应用

日本丰田(Toyota)公司在ITMA ASIA + CITME 2016上有 3 台JAT810型展机分别采用 8、12、16片新颖电子开口机构(E-Shed),织制纯棉色织衬衣面料、灯芯绒裤料和高级浴巾,车速达1 000 r/min以上。该机构对综框的运动参数、运动顺序、开口运动规律、自动找纬等可自由设定,对上、下层经纱张力差异大的品种不受限制,产业化应用已愈趋成熟,隐含对机构的高速冷却、能耗控制等技术有了突破。机构应用显示在自动化、智能化方面的技术进步,对复杂组织的产品拓展开发及变组织织造有积极意义。

Van De Wiele(范德威尔)公司的VSI-22型双层双剑杆起绒织机2014年也已有16片电子开口机构产业化应用,车速可达400 r/min以上,国内已有少量引进应用。

国内青岛赛特环球公司的HCO-910型喷气织机也新推出上置式(8 轴)电子开口装置,車速630 r/min。鉴于独立驱动的高速电子多臂开口机构已成熟应用,该机构扩大产业应用还会面临产品适用范围、配套装置、能耗、成本等方面综合指标考验。

(3)产业用织物的拓展

在当今调整产业结构和产品升级的重要时期,产业用织物的拓展开发已被众多企业列为重要议题。近年来,国内外多家厂商也推出了众多型号的产业用织物织机,受到了众多关注。

多尼尔公司2016年10月首次在我国推出最新的P2型剑杆织机,织制3.2 m宽、Ф0.22 mm×Ф0.7 mm PES经纬丝重型工业滤布。该机型在P1机型的基础上,重新设计了梭口、机架、卷取机构,使新机更加适应厚重、高密度大张力的工业织物织造,展机总打纬力和卷取张力达到37 kN,据交流,该机型最大打纬力可达到50 kN。多尼尔公司的AWS 4/ J G型A1喷气织机织制2.75 m宽、470 dtex×470 dtex锦纶汽车安全气囊袋织物,配瑞士St ubli(史陶比尔)公司带专利技术的LXL型电子提花机。

PANTER(犇达)公司的Hercules型剑杆织机上可以织制经纬纱支:涤纶5 000 D/1×5 000 D/(1+1)(双纬织入),5.5 m宽加强的土工用布,配置承载能力能达到1 000 kg/m的加固双后梁“JUMBO”系统。

必佳乐公司OptiMax-i-P540型剑杆织机上可以织制5.2 m的宽幅涤纶长丝涂层织物,采用 4 组打纬共轭凸轮,以满足织物的打纬要求。

上海中纺机引进技术的CG-6500型系列剑杆织机,采用了史陶比尔公司织制双层筒形织物的电子提花机开口专利技术,织制锦纶420 D×420 D汽车安全气囊袋,速度达400 r/min,产品技术含量和附加值均较高;该系列剑杆织机现已进入汽车内饰、阳光面料、碳纤维等产业用织物生产领域。

此外,尚有丰田公司LWT-810型喷水织机织制高密度安全气囊织物(无需涂层),广东丰凯剑杆织机制织的1 100 D工业滤布,浙江万利剑杆织机制织的5.3 m宽1 000 D灯箱广告布,浙江扬誉YYG-W/ G-301-D12型片梭织机制织幅宽7.4 m土工布等,预计今后会有更多的机型进入产业用织物的织造领域。

高效节能、降耗技术

织机上现阶段的研发应用主要是高效电机节能、喷气织机有效降低气耗 2 项。

(1)高效电机直接驱动技术的应用

高效电机直接驱动技术是织机制造步入高档系列十分重要的组成部分,除了推进织机的完全自动化、提高织机效率外,可降低能耗幅度达15% ~20%,已为市场认可。现欧洲剑杆织机都已应用各种高效电机直接驱动技术,并作标准配置。国内经过近10年来的探索和研发,现时 8 家厂商高档剑杆织机产品均已采用高效电机直接驱动技术,并作标准配置;调速系统主要采用开关磁阻电机调速系统和永磁同步伺服电机调速系统,分别以山东日发、郑州恒天重工和广东丰凯的机型为代表,并已实现了数千台的产业化应用。上海中机、经纬愉次、浙江泰坦的剑杆织机,也分别在实施国产同步可变磁阻电机和同步伺服电机的超启动调速系统的推广应用。

喷气织机因能耗约2/3以上是气耗,对主驱动调速系统应用不如剑杆织机迫切,欧洲大部分喷气织机不作标准配置,仅作选购件;受性价比因素的限制,国产中高档次的喷气织机绝大部分未予选用。

(2)喷气织机降低气耗技术的突破应用

喷气织机是耗能大户,引纬中的耗气量约是总耗气量的90%。近 5 ~ 6 年来节气降耗技术有了突破性进展。欧洲机型主要是配置全新的智能化控制系统,在实时引纬过程中控制和优化喷气持续时间,调整主、辅喷嘴喷射时间,从而有效地降低气耗从而达到节能;体现了快速检测、高速处理、高速响应的电控技术。

意达集团的A9500p型喷气织机采用最新的(NCP)织机电子平台,和关键的组件RTC(实时控制器)组成的智能化积极式控制系统,在当纬引纬过程中可控制和优化主、辅喷嘴喷射时间,而不需要在下一纬进行调节。

必佳乐公司OMNIplus Summum-i型喷气织机在其全新的织机电子平台(BlueBox)上,采用最新的计算速度提高10倍的处理器技术,配置独特新技术成果 —— 自适应辅喷阀驱动装置(ARVD),辅气包采用三段式结构,引纬过程中的压力分开设定,能快速调整引纬过程中辅喷嘴喷射时间,最大程度降低气耗。

多尼尔公司AWS型喷气织机引入全新的FT总线技术,通过以太网实现大数据量快速、可靠的实时传输,结合新研发的节气装置EVC,可检测到纬纱到达相应的辅助喷嘴群区域,使控制系统实现了对当纬关键参数的精确控制与监测,降低耗气量。

上述 3 家厂商并都采用了各自研发的新型单孔式辅助喷嘴。

丰田公司近年在我国 3 次展会上推出“e-REED + 新型辅助喷嘴”优化钢筘通道内的气流技术,现同时配有不同纱线和纱支的引纬气路系统,引纬气路针对粗细不同的纱线分别设定引纬压力,以增加品种适应范围,视品种称可有15% ~25%左右的降低气耗效果。该项技术的节能型钢筘(JAT e-REED)其筘槽形状进行了优化,并配置了与筘槽配套的辅喷嘴,使辅喷嘴更接近筘槽,以降低辅喷压力减少空气消耗。

津田驹公司的ZAX-9200-i机型电磁阀驱动辅喷嘴采用一对一形式,降低引纬时电磁阀打开时的重合度,其辅喷嘴设计为可调型模块,以更接近筘槽,降低气耗。

5 ~ 6 年前,欧洲机型已采用“e-REED + 新型辅助喷嘴”技术,国内也有引进,但鉴于开放式筘槽气流总有扩散,节能效应在常规纱支品种上有反映,如无配置应对粗细不同的纱线分别设定引纬压力的气路系统,对纱支两头粗支和细支品种的适应效应还待进一步探索。

中低温浆纱技术

目前上浆是以聚乙烯醇(PVA)、变性淀粉、聚丙烯酸类浆料与助剂为浆料配方,经高温或高温高压调制成浆液,然后将经纱浸入浆液,经上浆辊、压浆辊、烘筒烘干而成浆紗。其调浆方法是在调浆桶中使PVA、聚丙烯酸类浆料完全溶解,淀粉浆料完全糊化,在调浆桶中浆液只有煮开并保温30 min以上才能完成调制成浆液任务,而聚乙烯醇(PVA)需要更长时间才能溶解。整个浆纱过程中,浆槽温度要保持在92 ℃以上才能满足上浆要求。这种浆纱方法调浆时间长,消耗能量大,浆纱过程需要消耗很大一部分热量,这增大了锅炉的负担和浆纱成本,造成很大的污染。为此,浆纱工作者开展了中低温浆纱技术的研究。

西安工程大学等单位合作研究了中温浆纱技术,该技术曾获得2016年度“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术二等奖。中低温浆纱技术是基于使用中低温可溶淀粉和中低温可水溶性化学高聚物的一种新型上浆技术。调浆时调浆桶温度为中温即可。这样可以节约很多蒸汽,改善浆纱工操作环境,提高工人操作过程中的安全性,是一种很有发展前途的浆纱技术。国内已有一些纺织厂开始进行中低温浆纱的研究与应用,这项技术引起了纺织厂的极大兴趣。

发展趋势

和国外中低温可水溶淀粉浆料相比,国内的淀粉浆料还有一定差距,淀粉浆料研究者应加强这方面的研究,缩小与国外淀粉浆料水平的差距,为推广中低温浆纱技术奠定原料基础。浆纱工作者也要不断总结中低温浆纱与高温浆纱工艺的不同点,建立起中低温浆纱工艺及操作规范。

专家盘点

针织领域

全成形针织技术及装备

全成形(包括半成形)针织技术及装备主要涉及无缝内衣机、电脑横机和经编机。单面无缝内衣机的发展呈现高速高产,提高织物色彩清晰度的特征;而双面无缝内衣机对成圈机件进行了改进与优化,以适应编织鞋面织物的特殊要求。电脑横机研制了独立直接送纱技术,使一种类型导纱器实现所有编织模式(标准、嵌花、添纱、衬纬、衬经),除了编织鞋面织物外,还用于开发产业用成形产品。针对经编鞋材面料这一领域,双针床提花(贾卡)经编机通过压纱板前的贾卡梳形成具有立体感较强的花纹,而压纱板后的贾卡梳由于配置在地梳之前,因而其形成的花纹也能较好地表现出来。

推荐技术 —— 电脑横机的独立直接送纱技术

导纱器双向运动:由程序及伺服电机控制能进行水平和垂直独立移动;多功能:一种类型导纱器实现所有编织模式(标准、嵌花、添纱、衬纬、衬经);灵活性:反向(交换)添纱的众多选项令色彩组合几乎没有限制,对于嵌花添纱和选择性添纱,色彩组成可以在单个和多重编织区域之间变化;高效率:机头动程次数的减少和独立于机头的导纱器,编织顺序被显著优化,编织时间大大减少。

发展趋势

影响圆形纬编无缝产品生产效率和质量,以及织物结构与花型的成圈机件及运动配合优化设计;织可穿与整体服装的三维成形快速收放针及其有关机件的设计,收放针部位的结构与线圈长度的控制,全成形服装结构与花型的可编织性;提高经编无缝内衣、鞋材等产品的加工效率和质量,以及织物结构与花型的成圈机件及运动配合优化设计;成形针织服装客观与主观舒适性的测试及评价标准;全成形产业用针织产品的结构与编织技术。

短纤纱经编产品开发技术

《纺织工业“十二五”科技进步纲要》将短纤纱经编产品开发列为 3 项重点内容之一,在“十三五”期间,短纤纱经编产品也将继续作为重点内容深入研究,以期通过原料创新实现经编产品的升级。对于短纤纱经编产品,国内外的经编设备生产商和从事经编产品研发的高校、科研机构与企业都投入了大量精力,来促进设备的织造性能、原料的可编织性以及产品的市场化。如德国经编机械制造商Karl Mayer(卡尔迈耶)适用于短纤纱的KS4FBZ型双面棉毛圈经编机和RD6DPLM型双针床拉毛绒拉舍尔经编机,我国上世纪70年代研制的Z303经编机,另外还有日本针对E32的HKS 3-M型经编机用水晶棉植物纤维等。通过不断研发,已实现部分短纤纱经编产品的市场化。但因短纤纱自身强度和毛羽等问题,高成本和低效率限制了其发展。近年来随着原料生产技术和加工方法的不断进步,以及经编机械设备的不断发展,推出了适用于短纤纱的整经机,例如卡尔迈耶的ZM-SP型短纤纱直接整经机和常州市第八纺织机械有限公司的GE211型整经机,推动了短纤纱在外衣服装、内衣面料、装饰用产品和产业用产品中的应用,但仍未实现低成本的高速生产。为了进一步研究短纤纱经编产品的开发应用,国内诸多学者对毛纱、棉纱在经编中的应用做了研究,以期通过改善短纤纱的强度和毛羽来提升生产效率,为国内短纤纱经编产品开发提供新思路。

推荐技术

(1)高强度短纤纱纺纱技术

新型紧密纺纱技术较传统环锭纺更适合于形成经编用短纤纱,可生产具备捻度适中、高断裂强度、高延伸性和低毛羽量等特点的纱线原料,并通过丝光、上蜡和烧毛等工艺进行处理,生产出符合经编生产需要的短纤纱。

(2)短纤纱整经技术

通过对整经车间温度和湿度的合理调控,减少飞花;减少纱路,保持纱线张力均匀;分纱筘间距与数量合理设置,控制毛羽量;减少主动络纱包围角,避免纱线张力突增;整经速度适当,避免过快的整经速度影响经纱张力均匀并增加经纱摩擦产生的毛羽。

(3)短纤纱经编织造技术

短纤纱经编织造技术包含匀张力织造技术、低摩擦导纱技术和在线清飞花技术,避免纱线在编织过程中张力不匀造成断纱,同时也可以有效控制飞花的产生,降低飞花对织造的不利影响。

发展趋势

当今,纺织行业劳动力成本、原料价格的提升,产品结构亟待调整,由传统低端产品向中高端产品升级已成为必然发展趋势;同时,随着消费者对服饰舒适要求的不断提升以及健康、环保型消费理念的增强,天然短纤纱织物及服装日益受到认可和青睐,未来,以短纤纱为原料的经编产品将沿着多样化、高档化与功能化的方向发展具有极为广阔的前景。

针织智能化生产管理技术

针织智能化生产管理是在针织领域实现“两化融合”的重要组成部分,同时也是企业调整管理模式、提升管理水平、提高生产效率的有力途径。国外诸多针织机械制造企业都已着眼于此,并开发出相关系统推向市场,例如:德国Stoll(斯托爾)PPS生产管理系统、日本岛精生产管理系统(Shima Production Report,简称SPR)、MEMMINGER-IRO(美名格-艾罗)NETWORKER织网者圆机车间管理系统和卡尔迈耶研发的基于移动互联网技术的生产管理和在线服务系统 —— 卡尔迈耶连线app等,可以实现机器用户和技术支持人员之间快速高效的信息交流。国内有江南大学率先自主开发互联网针织MES系统,以固网或移动互联网为信息传递媒介,通过大数据采集与分析,实现前道准备、织造和后整理的全工序监测,以数据分析反向指导生产管理,提高生产效率和管理精细化水平,为我国针织行业实现闭环式大数据管理提供了成功样本。互联网针织MES系统为针织企业提供完整的生产管理功能,是促进针织行业转型升级,提高针织企业国际竞争力的重要手段。

推荐技术

针织智能化生产管理关键技术包括:RFID技术、ZigBee技术、Wi-Fi技术、Web技术和大数据技术。这些技术的有机结合,使得该生产管理系统具有快速、稳定可靠、实时性强、自动化程度高等特点。

发展趋势

我国将快速进入DT时代,在工艺与品质控制环节,通过大数据采集与分析,优化生产工序和提高产品质量是未来针织生产管理发展的必然趋势。针织智能化生产管理技术的应用大大降低了生产过程的人工成本,用户的个性化需求也得到更大程度的满足。其开发应用将提高针织企业的国际竞争力,促进针织行业的转型升级,助力我国由针织大国向针织强国的迈进。

针织整体编织技术、高性能纤维多轴向针织技术及装备

针织轴向织物是一种自20世纪80年代中期发展起来的以针织线圈结构为绑缚组织,同时引入伸直状态衬纱的高性能织物。根据绑缚组织的不同,该织物主要分为经编轴向织物和纬编轴向织物两大类,以编链或经平组织绑缚的为经编轴向织物,而以纬平针或1+1罗纹组织绑缚的为纬编轴向织物。根据衬纱系统数量和方向的不同,该织物又分为单轴向、双轴向、双斜向、三轴向和多轴向。

针织轴向织物与传统的机织物和针织物相比,具有优异的力学性能,完全伸直状态的高性能衬纱的引入使其拉伸性能和层间剪切性能得到显著提高。在相同原料和相同面密度的条件下,针织轴向织物的拉伸强度比平纹机织物提高20%以上,而初始模量可以提高30%以上。此外,多轴向织物的面内剪切性能也显著提高。经编双斜向织物和纬编双轴向多层衬纱织物还具有非常出色的对三维曲面的可成形性能。

本领域的研究主要包括针织轴向织物织制设备的研发、织物几何结构的研究、织物的力学性能和对三维曲面的可成形性能研究、针织轴向织物增强复合材料的设计及力学性能研究、针织轴向织物增强三维薄壳体复合材料的成形及变形研究与控制、针织轴向织物及其复合材料应用领域的拓展等。

推荐技术

(1)针织轴向织物增强高性能复合材料制造技术

与传统机织复合材料相比,具有拉伸强度高、拉伸模量高、面内及层间抗剪性能好、可设计性好、抗冲击强度高等优势。

(2)三维曲面薄壳体复合材料制造技术

纬编双轴向多层衬纱织物及经编双斜向织物具有非常优异的对三维曲面的可成形性能,在增强复杂三维薄壳体新建复合材料领域具有广阔的应用空间,例如造船、C919大飞机、火箭、航空航天、武器装备、汽车轻量化等。

(3)海绵城市建设背景下的高性能排水管道制造技术

纬编双轴向圆筒形织物增强水泥复合材料在高性能排水管道研发方面具有独特的优势。该管道重量轻、抗腐蚀性好、使用寿命长、可设计性好、易于回收利用,是传统排水管道的优良替代品。

(4)高性能建筑材料

针织轴向织物通过与经编间隔织物复合,可以开发出高强、超薄(与建筑物内传统非承重墙相比)、占地面积小、隔音及特殊功能性的建筑材料,在未来建筑中具有很大的应用空间。

(5)经编土工格栅在现代农业上的应用技术

经编土工格栅在现代农业和未来农业的模块化立体种植中大有用武之地,具有高强度、耐候性、轻量化等特点。

发展趋势

针织轴向织物及其复合材料的技术发展趋势主要包括以下几个方面:

(1)织制设备的研发与改进,主要解决快速生产、大幅宽、细针距、圆筒形织物编织、混杂编织、成形编织、高厚编织等技术问题;

(2)织物几何结构研究,几何模型的建立及几何变形的预测;

(3)织物力学性能的研究,包括拉伸、弯曲、面内剪切性能的特性化研究及理论研究;

(4)织物对三维曲面的可成形性能的评价与研究,技术参数的提出、技术标准研究、成形的表征、成形预测等;

(5)针织轴向织物增强复合材料的制备技术,包括模压成形、RTM成形、空气袋压成形等;

(6)针织轴向织物增强三维薄壳体复合材料的研究,包括成形技术、力学性能研究、变形研究与预测等;

(7)针织轴向织物及其增强复合材料应用领域的拓展,建筑材料、现代农业用材料、特种材料等。

专家盘点

染整领域

泡沫染色及整理技术

泡沫染整技术近年来的发展,主要在泡沫染色的理论研究、双面泡沫整理技术和泡沫染整设备的改进方面。

东华大学研究了活性染料泡沫染色体系的发泡性和稳定性,发泡剂和染色助剂与溶液的相互作用,以及泡沫施加方式和汽蒸固色条件对泡沫染色效果的影响;江南大学开发了一些新型涂料泡沫染色的发泡剂,但这些技术目前没有大规模应用到工业化生产中。

泡沫整理在原来单面整理基础上,通过施泡方式的设计,工艺参数研究,实现控制泡沫整理液对织物的渗透程度,研究开发了单面异性多功能整理技术,可应用于手术衣、家纺产品、汽车用产品等。

国内外开发泡沫染整设备的有美国加斯顿染色机公司、德国Monforts(门富士)、荷兰SPGPrints(施托克)公司、奥地利Zimmer(齐玛)公司,上海技楷机电设备公司、上海誉辉化工设备有限公司和佛山市亚诺精密机械制造有限公司。

推荐技术

(1)活性染料泡沫染色技术

以十二烷基硫酸钠、瓜尔胶与十二醇复配作为泡沫染色体系发泡剂和稳定剂,在相同染料用量下,泡沫染色的固色率和表观色深大于常规轧染,色牢度与常规轧染相当,具有推广应用价值。

(2)单面异性多功能泡沫整理技术

单面整理,控制带液率,在提高正面的防污易去污性能同时反面具有较好的润湿性,再进行阻燃整理,实现双面不同功能的整理效果,且对手感影响小于涂层整理。该技术可应用于各种功能整理产品开发。

发展趋势

泡沫染整技术具有低给液,高效率,低排放的优势,但目前对泡沫的流变性、触变性等理论研究还不成熟,给工业化生产的技术指导带来困难,因此要加强泡沫染整相关的基础理论研究,同时开发绿色环保且适应泡沫染整加工的各种助剂,提升泡沫染整设备的技术水平,实现泡沫技术在染整加工各环节中的应用。

泡沫染色将进一步完善涂料染色、活性染料染色技术,并结合泡沫染色设备的改进实现工业化推广。泡沫整理将全面研究单面可控整理、双面差异化多功能整理和三明治式多功能整理技术,根据不同的加工工艺和所用化学品正确选择发泡剂、发泡方式和施加方式,实现其他整理技术无法实现的效果,开发各类功能性的运动服装、家用纺织品(窗帘、地毯等)、汽车用面料、医用无纺布、卫生用品和工业用滤布等产品。

针织物平幅染整加工技术

由于针织物具有非常时尚(能够快速响应市场要求)、高弹性(可通过织物结构进行控制)、易护理、蓬松且手感柔软、可依靠改变织物结构使其服装或凉爽或保暖等的优点,近几年随着经济的快速发展,人们生活的多样化,对针织布的需求正在快速增长。目前针织布与机织布的耗纤维量相差无几,针织染整也已形成能和机织染整PK的大行业。

由于针织织物结构特殊性,具有更高的产率(比机织物高 3 倍);针织物的生产成本比机织物低約50%;更低的投资(即所谓的“家庭车间”);适合各种纤维;无需上浆;因此目前针织织物的染整加工大多为溢流机绳状间歇式加工,耗能高、耗水大、费时费工、成本高、质量低,技术含量高(弹性织物)、高附加值针织产品难以加工,迫使针织物向平幅染整连续加工方向发展,并取得很好经验。

推荐技术

由于针织物的编织结构与机织物不同,其成形差且存在较大的内应力,容易卷边和拉伸变形,因此在针织物平幅染整加工中,必须保持低张力,作用时间要尽可能短。这样就给加工设备提出更高的要求。从目前针织物前处理设备的总体技术水准上看,针织物平幅染整加工技术关键是控制织物经向张力,防止卷边和起皱。在设备控制技术已非常成熟的今天,基本得到解决。

发展趋势

Goller(高乐)公司在山东已运转 3 年的 2条针织物平幅漂白、丝光、染色、水洗及后整理生产线生产实践证明,针织物的平幅加工具有下列优点:不产生折皱;不起毛起球;减少15% ~20%前处理和后加工成本(总计约10%);不产生剖幅疵点所造成织物损伤(干态针织物比湿态针织物更易剖幅);相比溢流加工,可节约50%的蒸汽和水的消耗;不产生磨损或擦伤;化纤的收缩易控,高重现性;批间均匀一致;可冷轧堆染色。所以,针织物的平幅加工可在最佳的生产成本中获得更好的生产效率,更低的用水量降低了水处理量,从而节约了水处理成本,减少了对环境的负担。

意大利米兰纺机展(ITMA 2015)上,无纺纱纬编圆机已展示,针织物平幅染整加工技术短流程、成本低、效率高、污染小的大发展序幕已经拉开,设备自动化、信息化、数字化、智能化必将快速跟上。

喷墨印花技术

2015年,全球喷墨印花的面料达到了12亿m2,其中欧洲4.3亿m2,我国2.4亿m2。以喷头横向固定排列,喷印时面料在喷头下面传送的Single-Pass数字喷墨印花机,以及圆网+数码模式的高速数字喷墨印花机实现了喷墨印花的快速生产,其印花速度几乎可与传统印花速度媲美。喷头作为纺织品喷墨印花机的核心部件,开发稳定可靠、分辨率高的压电式喷头是喷头发展的主要趋势,目前,一些喷头的最高印花精度达到了1 600 dpi。作为数码喷墨印花主要的着色剂,如活性、分散和酸性墨水已经成熟,部分品种实现了国产化,涂料墨水数码喷墨印花中的关键技术仍然未能彻底解决。高能射线处理、等离子体处理、上浆或者阳离子改性可显著降低墨水的渗化性能,提升数码喷墨印花图案的精细度和鲜艳度。

推荐技术

纳米包覆颜料墨水是一类由颜料表层包覆聚合物为着色剂制备的墨水,颜料表层包覆聚合物一方面可以阻碍颜料颗粒的相互靠近,固色时在颜料表面成膜,另一方面可减少墨水中乳胶粒的含量,从而避免乳胶粒破乳引起喷头堵塞和喷墨过程中断等问题。纳米乳胶墨水是以染料和乳胶粒组成着色剂,该着色剂具有通用性,且有望解决涂料墨水喷墨印花牢度差的缺陷,对省却印花织物的后整理,实现喷墨印花的清洁生产具有重要意义。

发展趋势

纺织品数码喷墨印花在我国仅占整个纺织品印花市场的1%,远远低于发到国家的20%,喷墨印花在我国有巨大的发展潜力。预计未来Single-Pass数字喷墨印花机和圆网+数码模式的高速数字喷墨印花机的改进和完善仍将是快速数码喷墨印花机的研究热点;满足市场个性化、小批量和快速反应的低速、高精度数码喷墨印花机,以及与之配套的前处理和后整理设备也将随着人们消费观念的变化得到提升。实现墨滴智能控制将是下一代数码喷墨印花机喷头开发的重要方向;涂料墨水喷墨印花因其对面料通用性和前后处理简单的特征仍然是未来纺织品喷墨印花最具发展潜力的喷墨印花技术,随着涂料墨水喷墨印花关键技术的不断突破,涂料墨水喷墨印花将超过活性墨水喷墨印花,成为未来喷墨印花的主流产品。

环保型印染助剂的研发及生产

随着绿色生态理念的深入人心,化学品管控、印染全流程数字化在线控制、信息化管理与工艺技术迅速融合,精细化、智能化管理的普及,超滤纳滤及反渗透膜等废水处理技术的推广应用,棉织物低温漂白、高效退煮漂短流程、生物酶前处理等节能减排前处理技术的广泛应用,冷轧堆染色、小浴比染色、低盐低碱染色、炼染一浴法染色等技术的推广,喷墨印花的快速发展以及资源综合利用,我国环保印染助剂的研发与生产已经有了很好的基础。今后,我国环保印染助剂的研发与生产要向安全无毒害、清洁绿色、节能减排、多功能等 4 个方向发展。

推荐技术

浙江传化股份公司研发的缔合型涂料印花增稠剂TF-312产品加工的印花织物色牢度、手感和精细度达到国际同类产品的领先水平,经鉴定整体技术水平达到国际先进。嵌段聚醚硅油织物柔软剂 TF-416产品解决了无规共聚合成的氨基硅油附着效率低、粘辊、耐环境稳定性较差等缺陷,技术处于国际先进水平。多羟基酯基双季铵盐染整同浴柔软整理剂,与染料、增白剂、碱、盐、固色剂等配伍性好,工艺流程短,节能节水,在使用过程中基本不产生疵布,提高了产品合格率,降低了生产成本。

发展趋势

(1)安全无毒害。提高印染助剂环保污染检测、毒性评价及性能评价总体技术水平,完善助剂理化、毒理学和生态毒理学性质等特性数据;重视生态纺织品国际标准在我国的落实,确保印染助剂中不含禁用物质和限用物质。

(2)清洁绿色。提高印染助剂生产中有毒有害物质的限量控制技术与检测方法,重视印染助剂的生产环境与过程,重视生态纺织品标志认证,努力实现有害化学物质的零排放。

(3)节能减排。重视高效、节能、短流程、低温、可降解印染助剂的开发,重视能源、废旧纤维等资源的合理利用和回收。

(4)多功能。重视多功能氟整理剂、复合酶制剂、纺织品防霉阻燃防蛀整理剂、多功能前处理剂后整理剂、涂料印花交联剂、增深剂、增稠剂、抗紫外线抗菌整理剂、新一代柔软剂等环保印染助剂的研发及生产。

专家盘点

产业用领域

高性能纺织结构柔性材料制备关键技术

高性能纺织结构柔性材料应用范围广、技术和行业跨度大、性能与功能要求高,是纺织产业与战略新兴产业结合的重要领域,发展日益趋向轻质高强、功能化、集成化、智能化。我国虽然是全球最大的纺织结构柔性材料生产和出口国,但是产品价格与发达国家相比具有明显的差距,特别是技术含量较高的用于工业环境的技术纺织品更为明顯。伴随着我国社会和经济的持续发展,国家在基础设施建设、环境保护和医疗健康等领域的投入的加大,高性能纺织结构柔性材料与国民经济依存度越来越高。庞大的国际和内需市场是行业增长的最大动力,因此我国亟需加快高性能纺织结构柔性材料领域的技术创新,提升行业的竞争能力,更好地替代进口和参与到国际竞争。

推荐技术

《高性能纺织结构柔性材料制备关键技术及应用》是2016年国家重点研发计划重点项目,主要研究了:纺织结构柔性材料结构设计与应用机理,应用环境条件下柔性材料的服役行为与失效机理,生物医用纺织材料结构设计和可控成形;高性能纤维的特种整经、编织与功能涂层技术,生物医用纺织材料精细加工与后整理技术,湿法非织造布及制品成型技术。形成了一批具有原创性、系统集成创新的高性能纺织结构柔性材料的关键技术体系;具有带动效应的示范基地和应用示范;系统的工程用纺织新材料产品标准、生产与应用规范。

该项目立足于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006 — 2020)》制造业领域(31)基础原材料优先主题,以及《国家重点研发计划重点基础材料技术提升与产业化重点专项》指南的重点研究任务,围绕高性能纺织结构柔性材料制备及应用开展研究,使之成为我国纺织产业新的增长点,为我国开发高性能功能化产业用纺织品提供技术支撑,促进我国传统纺织产业的转型升级,以支撑建立高性能纺织结构柔性材料技术及应用体系,解决我国高性能工程纺织材料基础及技术集成薄弱难题。未来的研究中,该项目还将突破高密、立体经编增强骨架及湿法固网制备关键技术,研发环保节能、功能性涂层材料及实现高性能人体内补片国产化等。大幅提高纺织结构柔性材料的性能及稳定性,使我国高性能纺织结构柔性材料制备技术达到国际先进水平。

结构增强复合材料关键技术

结构增强复合材料在建筑、交通运输、航空航天等领域广泛应用,其技术进步主要表现在:各种异型的整体成型的3D结构纤维增强结构不断涌现,复合材料的界面研究、性能表征与预测等基础研究不断进步,各种功能性增强材料的应用范围不断扩大,复合材料废弃后的环境保护研究与高成本的增强纤维回收技术越来越受到重视等几个方面。

(1)结构增强材料设计与成型技术不断提高

玻璃纤维的机织物加工技术和多轴向经编技术有较大提高;异型的3D整体成型设计与加工技术不断涌现,特别是出现了数十种利用传统织机稍加改造生产3D的T型结构织物技术;负泊松比3D结构材料也不断被设计开发;研制出高效生产蜂窝结构的三维织机。

(2)复合材料界面研究取得新成果

一些学者研究了弱电流和碳纳米管加入方式对碳纤维/环氧树脂界面黏结性能、复合材料层间性能的影响;另外芳纶/环氧树脂、石英纤维/环氧树脂复合材料界面研究也有很多称成果发表。北京航空材料研究院研制了胶黏剂、蜂窝材料、树脂基复合材料制品。

(3)复合材料结构设计、表征与性能预测等基础研究工作不断深入

美国Clemson大学与军队研究实验室武器和材料研究理事会研究高比强度、高比刚性连续P-ARF增强的树脂基复合材料的形成机理,其中涉及到的工艺参数包括分子链、微纤维、纤维、纱线、织物/层数、单层压件、叠加层压和层压材料。通过P-ARF和UHMWPEF材料动态性能的表征、简化子弹冲击方案的非线形动态/固定元件材料动力学造型和模拟、纳米材料的合成和表征、聚合物基体材料的配置和表征、脑部受凸伤和爆破影响的神经病表征、骨头和软组织在受武器作用的高速损伤机理的高性能计算模拟、骨头和软组织的物理表征,找出了最佳的成型工艺参数,进一步实现了轻量化,提高了防护效果,并降低了成本。

(4)功能复合材料日益受到重视

对于复合材料的抗老化、自清洁、优越的电磁性能(透波或电磁屏蔽)的研究越来越广泛。功能性篷盖材料是建筑用纺织品的关键材料,江苏维凯科技股份有限公司攻克了PTFE膜结构材料增强体的前处理、组织结构设计与加工、涂层材料的配方与优化、膜材与增强复合加工技术,形成了轻质高强自清洁抗老化的PTFE 复合膜材料,部分技术处于国际领先水平。

(5)增强材料的回收技术取得突破

随着高性能纤维增强复合材料在各领域应用的日益广泛,增强材料的回收技术已受到关注。上海交大成功开发了国内第一项拥有完全自主知识产权的碳纤维复合材料回收技术和装备,该技术具有废弃物处理前可保留大尺寸的特点,这样既免除了废弃物切割、粉碎的工序,更重要的是保持了再生碳纤维的足够长度,提高了碳纤维再利用的价值。

发展趋势

由于各种异型的整体成型的3D结构纤维增强结构不断涌现,低成本与智能加工这些结构的技术在未来需要强烈;复合材料的界面研究、性能表征与预测等基础研究的重要性仍不可低估;各种功能性增强材料的应用范围将进一步扩大;复合材料废弃后的环境保护研究与高成本增强纤维的回收技术产业化已经刻不容缓。

高性能非织造过滤材料技术

目前高性能过滤材料被用于減少烟尘排放、控制工业雾霾的核心材料,已成为钢铁、水泥、燃煤电站、垃圾焚烧、化工、有色冶炼等重污染行业烟尘控制中的最重要技术手段。与国外、甚至发达国家相比,中国由于烟尘排放标准严格、所用煤种及原料多变、设备运行平稳性差、管理与运营水平不高,导致烟尘条件严苛,这就对滤料的安全可靠、低阻高效应用提出更高的要求,中国滤料已经走在世界前列。

目前袋除尘及滤料承担着从总尘排放控制到PM 2.5微细粒子控制的升级,排放浓度也正在进入10乃至 5 mg/Nm3时代;国内滤料在经过从机织布、绒布到针刺毡的工艺进步,正在向水刺毡过渡;基于超细纤维、海岛纤维、纳米纤维的滤料正逐渐进入大规模应用领域;各种耐温、耐腐高性能纤维的应用也使滤料的可靠性大大提高,袋除尘滤料成为控制工业尘源的最重要材料。

推荐技术

基于不同技术实现的低阻高效长寿命滤料产品一直是业内焦点。

(1)水刺毡滤料采用高压水针代替钢针加工毡料,由于刺孔小、纤维损伤轻、表面光滑,具有高效、低阻的优点,目前已经在燃煤电厂获得较多应用;

(2)海岛滤料由于所用海岛纤维直径细到 1 μm甚至百纳米级,其过滤效率及过滤精度显著提高,尤其适用于超低排放及PM 2.5超细颗粒排放控制;

(3)在 5 mg/Nm3超低排放要求越来越严的前提下,透气好、高耐磨、粘结牢固的高品质覆膜滤料再次成为业内关注焦点。

发展趋势

鉴于中国雾霾及烟尘控制的巨大压力,目前滤料发展有几个技术趋势。

(1)高效低阻滤料

高效与低阻是滤料研发中两个相互制约的参数,超细纤维滤料、海岛纤维滤料、纳米纤维滤料都试图减小纤维直径,提高过滤效率及过滤精度;水刺毡滤料、熔喷滤料及纺粘滤料则从加工工艺方面降低刺孔直径,降低纤维细度,改善滤料表面,达到提高效率、改善清灰性能的目的;高密面层、覆膜滤料、浸渍滤料、微孔滤料则通过对滤料结构设计及后处理来提效降阻,同时增加耐久性。

(2)高可靠性长寿命滤料

鉴于中国烟气的严苛条件,为保证滤料的使用寿命,以PTFE基布为主,把PTFE纤维与PPS纤维、聚酰亚胺纤维及其它高性能混纺,再经过PTFE浸渍的滤料已经成为主流,而且巨大的需求市场所致PTFE纤维价格下滑更加剧了PTFE纤维的大量混用,但要看到PTFE在高温时的热蠕变对滤料可能带来的不利影响。

(3)超高耐温滤料

由于目前滤料耐温通常在270 ℃之下,而烟气脱硝催化剂的温度窗口又在350 ℃以上,因此袋除尘器被布置在烟气脱硝之后,这就导致了催化剂经常被粉尘覆盖污染、甚至中毒失效的弊端。因此,研发适合脱硝温度的高耐温滤料也是未来技术发展方向之一。

高强度、耐环境土工布技术

土工布基于具备隔离、反滤、排水和加筋等良好的功能特性,在高速铁路、机场、港口、沿海滩涂、围垦、环保等各种工程领域中得到了广泛的应用与推广。目前常见的聚酯土工布耐酸碱性能较差,在碱性环境中强度和延伸率会下降,影响其使用性能。随着社会发展、应用范围的扩大和使用功能需要的提高,高强度、耐环境土工布已成为土工布领域重要的发展方向。

推荐技术

高强聚丙烯针刺非织造土工布具有以下显著特征:强度高、延伸率低,抗形变能力强;比重小,施工简便;优异的耐腐蚀性,适用于各种酸碱环境;回潮率为 0,不吸水;良好的透水、导水性能等。从生产工艺上,高强聚丙烯针刺非织造土工布包含高强聚丙烯短纤维针刺土工布和高强聚丙烯长丝纺粘针刺土工布 2 种。高强聚丙烯短纤维针刺土工布以聚丙烯为原料,通过加热熔融纺丝、牵伸、卷曲定形、切断、打包和聚丙烯短纤维开清、梳理、铺网、针刺固结成布两步法成型。该材料生产设备、工艺技术相对成熟,已经成功应用于我国高速铁路建设工程。高强聚丙烯长丝纺粘针刺土工布以聚丙烯为原料,通过加热熔融纺丝、高倍气流牵伸、负压成网、针刺固结成布一步法成型。目前该技术及高强聚丙烯长丝纺粘针刺土工布已经实现国产化,改变了国外垄断该技术以及国内长丝布几乎全部是PET长丝布的现状,结束了我国工程应用中长期依赖进口国外聚丙烯纺粘针刺土工布的历史。

高强聚丙烯针刺非织造土工布以其优良的特性将会在水利、危废填埋场、尾矿库、机场、高铁等工程的建设中发挥重要的作用。在铁路桥梁应用中,为了阻断桥梁因温度变化而产生的伸缩变形对纵连轨道结构的影响、减小轨道系统与桥梁间的相互作用,确保轨道结构的稳定和平顺,我国铁路客运专线对桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的重要组成部分 ——“两布一膜”滑动层,即:两层土工布中间夹一层土工膜(400 g布+1.0 mm HDPE膜+200 g布)的下层土工布以及CRTS III型板式无砟轨道隔离层土工布提出了严格要求。通过胶粘剂将该层土工布粘在梁面防水层或梁面上,土工布应具有优良的耐酸碱性、耐腐蚀、耐霉变性和耐磨性。高强聚丙烯针刺非织造土工布以其良好的工程特性能满足该功能需求。

本刊推荐

推荐技术一:

汉麻高效可控清洁化纺织加工关键技术与设备及其产业化

推荐理由:

该技术由中央军委后勤保障部军需装备研究所、武汉汉麻生物科技有限公司、云南汉麻新材料科技有限公司、郑州纺机工程技术有限公司和恒天立信工业有限公司共同研发,主要针对麻纤维生产中污染重、能耗高、效率低、品质差等世界难题,以节能减排、高效、可控、精细为目标,通过系统研发,形成了从工艺到设备、原料到成品、产品到标准、技术到产业化的全方位创新体系,加工技术和产品水平方面处于国际领先地位。(1)发明了“机械 — 生物 — 高温漂洗”三位一体环保脱胶新工艺和设备,突破了传统工艺污染、耗能、均匀和可控的技术瓶颈;(2)发明了连续化带状分纤水洗、漂洗柔软和快速渗透养生新工艺和设备,国际上首次实现韧皮纤维连续化加工,降低了劳动强度,减少了污水排放,提高了精干麻分裂度、均匀性、柔软性和生产效率;(3)研发了預梳成条、牵切梳理、精梳分理、精细梳理等麻类前纺新工艺和设备,实现了纤维的长短和粗细可控,清洁化和利用率大幅提升;(4)研发了汉麻纤维双清双梳、紧密赛络和潮态等纺纱关键工艺和设备,实现了高比例混纺、高支化、清洁化生产;(5)研究了汉麻混纺产品染色、柔软及抗皱等关键技术,研制了功能性汉麻系列纺织品。

推荐技术二:

海藻纤维制备产业化成套技术及装备

推荐理由:

该项目由青岛大学、武汉纺织大学、青岛康通海洋纤维有限公司、绍兴蓝海纤维科技有限公司、山东洁晶集团股份有限公司、安徽绿朋环保科技股份有限公司和邯郸宏大化纤机械有限公司共同完成,在国际上首次实现了海藻纤维强度提高、产能提升、耐盐耐碱性洗涤剂(耐皂洗)洗涤、无脱水剂(酒精、丙酮等)分纤、有色纤维制备等关键技术的突破。项目研发了海藻纤维高质、高效环保制备成套技术及装备,发明了耐盐、耐碱性洗涤剂(耐皂洗)海藻纤维制备关键技术及装备,研发了海藻纤维无脱水剂(酒精、丙酮等)分纤及纤维功能化集成技术,建成了年产800 t自动化柔性海藻纤维生产线,运行可靠,产品质量稳定;开发并成功生产纺织服装、生物医疗、卫生保健三大系列共20多个海藻纤维产品,打破了国内外海藻纤维产品单一用于医用敷料和护理材料的局面。

推荐技术三:

千吨级干喷湿纺高性能碳纤维产业化关键技术及自主装备

推荐理由:

该项目由中复神鹰碳纤维有限责任公司、东华大学和江苏鹰游纺机有限公司共同完成,在已有千吨规模T300级碳纤维产业化基础上,自主开发了干喷湿纺碳纤维技术,设计研发了关键生产装备,建成了国内首条千吨规模T700/ T800级碳纤维生产线。通过创新研制60 m3超大型聚合釜,实现了纺丝原液制备的稳定化、均一化;采用温度致变凝固成型的方法,突破了快速成型技术,纺丝速度达到了300 m/min以上;通过聚合物改性调控PAN纤维的放热特性来提高氧化耐热性,并结合氧化炉的高效热交换,突破了快速均质预氧化技术,预氧化时间缩短至35 min以内;通过树脂改性技术和功能组分调控,开发了适用于不同领域的多种碳纤维上浆剂,典型应用于缠绕成型工艺和碳/碳复合材料;采用氧化炉低层距结构设计和低温碳化炉近距离快速排焦设计,将碳化速度提高到11 m/min以上,实现了 2 m幅宽碳化线千吨规模的连续化生产。产品对提高我国军用高性能碳纤维自主保障能力,支撑国家战略性新兴产业发展,推动传统产业升级具有重要的战略意义。

推荐技术四:

万吨级新溶剂法纤维素纤维关键技术研发及产业化

推荐理由:

该项目由山东英利实业有限公司、保定天鹅新型纤维制造有限公司、东华大学、山东大学、天津工业大学、山东省纺织设计院、上海太平洋纺织机械成套设备有限公司和山东建筑大学共同完成,在国内Lyocell纤维生产过程中首次完成了万吨级新溶剂法纤维素纤维生产全过程计算机控制系统的设计、集成、软件开发,实现了新溶剂法纤维素纤维生产全过程自动化,掌握了核心控制技术;集成配备了万吨级新溶剂法纤维素纤维生产装备,优化了生产工艺,首次实现了万吨级新溶剂法纤维素纤维的稳定达标生产,并在万吨级新溶剂法纤维素纤维生产线上,开展了系统的理论研究,获得了影响产品性能的生产实际规律,突破了纤维制备的理论瓶颈,同时攻克了溶剂净化回收、浓缩技术。项目的推广应用,打破了国外对我国Lyocell纤维生产技术的垄断,显著提升了我国新溶剂法纤维素纤维生产技术和装备水平,为我国化纤行业的结构调整、转型升级做出了积极贡献。

推荐技术五:

高品質差别化再生聚酯纤维关键技术及装备研发

推荐理由:

该项目由海盐海利环保纤维有限公司、中国纺织科学研究院、海盐海利废塑回收处理有限公司和北京中丽制机工程技术有限公司共同完成,围绕行业提质增效、节能减排的迫切需求,突破、创新并集成高品质差别化再生聚酯纤维产业化生产关键技术及装备,建成国内外规模最大的15万t/a的废弃聚酯瓶加工清洗生产示范线和20万t/a再生聚酯纤维生产示范线。项目创新开发了整瓶正向拣选、熔体调质均化增压、高粘纺丝、智能化生产和清洁生产等技术;创新研制了专用的自动脱标、正向分拣、调制均化、二路进气沸腾干燥、二级增压过滤和在线添加动态混合、高粘纺丝箱体、组件及卷绕机等关键设备;攻克了再生聚酯杂质含量多,粘度、色泽差距大,纺丝断头多,产品品种单一等难题;将自动化、数字化、智能化技术运用在再生聚酯纤维生产工序,提高了产品品质和生产效率;开发的再生涤纶POY、FDY、ITY三大系列产品被广泛应用于高档服装、窗帘、地毯、毛绒玩具等领域,尤其在地毯、窗帘等领域替代原生产品使用优势明显。项目总体技术达到国际先进水平,显著提升了我国回收旧聚酯(PET)瓶生产聚酯纤维行业技术和装备水平,对提高产品附加值、提升产品竞争力和促进行业技术水平进步作出了积极贡献。

推荐技术六:

聚酯酯化废水中有机物回收技术

推荐理由:

该项目由上海聚友化工有限公司、桐昆集团股份有限公司、江阴华怡聚合有限公司、中国石化上海石油化工股份有限公司涤纶部、桐乡市中维化纤有限公司和中国纺织科学研究院共同完成。主要针对聚酯酯化废水中有机物组成极其复杂、汽提后废水COD高、回收的乙醛品质性能极不稳定以及乙二醇回收装置能耗高的关键技术难题,通过对不同聚酯酯化工艺及不同生产规模装置产生的酯化废水中有机物的组成及含量进行分析和研究,剖析2-MD生成和分解的机理,将反应精馏、多效精馏技术应用于聚酯废水中有机物的回收,开发出与聚酯装置规模及工艺相匹配的系列化工艺流程技术和装置,突破了汽提后废水中乙二醇含量高的技术瓶颈,解决了废水中有机物回收率低的难题;通过对影响乙醛品质的多种因素深入研究,开发出一整套保证乙醛品质性能的工艺技术,彻底解决了影响乙醛纯度和性能稳定的难题;应用多效精馏技术优化乙二醇回收工艺,极大的降低了能量消耗,为促进化纤行业低碳减排、清洁生产作出了重要贡献。

推荐技术七:

大褶裥大提花机织面料喷气整体织造关键技术研究及产业化应用

推荐理由:

由淄博银仕来纺织有限公司和东华大学联合研发的“大褶裥大提花机织面料喷气整体织造关键技术研究及产业化应用”项目,在深入分析机织褶裥面料的整体成形原理的基础上,系统探讨了整体褶裥的成形过程和织造难点,通过须条引导型纺纱、低张力整经、超声波上浆、自反转送经,以及强控型布边和创新分区目板等关键技术研发,解决了大褶裥机织面料整体织造过程中,由于上下织口异步移动所造成的经纱张力波动大、断头率高和布边成形不良等问题,实现大褶裥大提花面料的喷气织机高质高效整体织造,最大褶裥宽度达到23.7 mm,突破了最大褶裥宽度仅为 6 mm的现有整体织造的技术瓶颈。在成功研发大褶裥机织面料整体织造技术的基础上,项目结合市场消费需求和流行趋势,通过褶裥宽度和褶裥密度的变化,以及颜色和图案的艺术融合,设计开发了系列化大、小提花整体褶裥面料,并形成了年产200万m大提花整体褶裥面料的生产能力,产品已在服装和家纺领域得到广泛应用,具有良好的经济和社会效益。

推荐技术八:

多功能飞行服面料和系列降落伞材料关键技术及产业化

推荐理由:

该项目由上海市纺织科学研究院、成都海蓉特种纺织品有限公司和上海三带特种工业线带有限公司共同完成,根据我国飞行员防护救生服装多功能、简约化及降落伞性能必须满足先进战机新的需求,围绕集多功能一体的防护救生服装面料和高性能降落伞材料制造关键技术和产业化展开,创建了“结构设计 — 纤维织造 — 整理 — 功能材料 — 复合”集成创新生产技术体系,突破了各项功能之间的制约和限制,研发了集高强、阻燃、防水、透湿、防电磁辐射、防静电、防油污等多项功能于一体的飞行员救生服;攻克了“限定负荷自动调节复合织物”和“单向弹性绸”制备关键技术,研究了自适应透气量救生伞结构,达到了降落伞阻力系数自动调节,实现了在不同压差下的可变透气功能,解决了救生伞高原及平原通用、全天候一体化的难题;突破了“杂环芳纶伞材耐磨损整理”、“涂层降落伞材料抗粘连整理”和“锦丝绸耐高温整理”关键技术,提高了降落伞的耐磨性能,避免了高压压缩包中伞衣伞带粘连现象,使阻力伞的使用寿命提高50%以上,满足了我国新型战机高空高速发展的需求。

推荐技术九:

醫卫防护材料关键加工技术及产业化

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由东华大学、天津工业大学、浙江和中非织造股份有限公司、绍兴县庄洁无纺材料有限公司、绍兴振德医用敷料有限公司、绍兴唯尔福妇幼用品有限公司和山东颐诺生物科技有限公司共同开展的“医卫防护材料关键加工技术及产业化”项目,研究了熔喷超细纤维成型技术,优化了熔喷模头结构参数及熔喷工艺条件;研究了熔喷超细纤维滤料驻极技术,通过添加纳米材料改性,提高了驻极熔喷滤料过滤效率及持久性;研究了医疗用SMS纺熔集成技术,优化并验证了宽幅纺熔模头的聚合物熔体分配系统和宽幅窄缝正压牵伸装置的结构,分析了宽幅多模头纺熔复合成型固结技术;通过整理剂浓度、焙烘温度、抗静电剂配比优化等工作,得到了聚丙烯SMS材料三拒一抗后整理最优工艺;通过导流层材料结构设计和成网固结技术研究,开发出纤维定向排列导流层与纤维凝聚排列阻尼层复合的导流层材料;研究了节能型水刺加固技术,注重功能性、差别化、天然木浆等纤维的应用,开发出功能型医卫材料,项目整体技术达到国际领先水平。

推荐技术十:

垃圾焚烧烟气处理过滤袋和高模量含氟纤维制备关键技术

推荐理由:

该技术由浙江理工大学、浙江格尔泰斯环保特材科技股份有限公司、西安工程大学、天津工业大学和浙江宇邦滤材科技有限公司共同研发,主要针对传统垃圾焚烧中除尘袋处理粉尘、活性炭吸附二恶英以及除尘袋用聚四氟乙烯(PTFE)膜裂纤维等技术弊端,研发了粉尘和二恶英一体化处理用过滤袋和高模量含氟纤维,总体技术达到国际先进水平。(1)基于二恶英催化剂的催化分解,发明了以耐腐蚀多孔PTFE为载体的催化纤维和置于滤袋内的催化内芯制备技术,两者配合使用催化分解二恶英;(2)揭示了分散型PTFE树脂混熔热熔性含氟材料的力学性能变化规律,建立基于含氟材料铆接作用的增模增强机制;以此材料为基础,发明了分梳加工装置制备高卷曲超细含氟短纤和切割热熔定形技术制备圆形截面高强含氟长丝;(3)通过含氟短纤、催化纤维、长丝网布等材料的集成设计,实现高除尘效率和催化分解二恶英的环保过滤材料研制和垃圾焚烧专用耐高温滤袋批量生产。

推荐技术十一:

环锭纺纱智能化关键技术开发和集成

推荐理由:

该项目由山东华兴纺织集团有限公司、郑州轻工业学院、郑州天启自动化系统有限公司、赛特环球机械(青岛)有限公司和日照裕华机械有限公司共同完成,通过对国内外不同供应商的设备和系统全流程综合集成,建成了从原料投入到成品入库的全自动生产线。开发了在线监测信息系统、条筒AGV输送系统、细纱接头智能导航系统、筒纱智能包装与输送系统等,形成了全集成自动化纺纱生产线;开发了环锭智能纺纱管理系统,实现了柔性化生产管理,生产质量在线检测及分析;建立了多维质量数据分析模型,采用可逆向动态追踪技术实现对产品的生产过程及进度追踪;通过综合数据分析,实现了对企业生产经营决策的支持。项目形成的柔性化新型生产模式,显著提高了生产效率,缩短了研发周期,减少了用工,提升了纱线质量,对落实《中国制造2025》,实现传统产业转型升级发展,具有重要的意义。

推荐技术十二:

ISO 14389:2014 纺织品 邻苯二甲酸酯的测定 四氢呋喃法

推荐理由:

该项目为中纺标检验认证有限公司、吉林出入境检验检疫局和中国纺织科学研究院共同完成的国际标准项目,将具有我国优势检测技术推向了国际,为国际贸易提供了统一的检测方法,对全面提升我国纺织产品的国际竞争能力,保护我国纺织品贸易均具有深远影响。ISO 14389:2014规定了纺织品中邻苯二甲酸酯的测定方法,检测技术达到国际先进水平,提出了多项技术创新点,包括采用高效节能的前处理方法,取代了欧美等国提出的索氏提取法,且在其他各国的同类试验中广泛使用;选取了低毒化学试剂,减少了对试验操作人员和环境的危害和污染,符合各国倡导的绿色环保安全健康的理念;采用DCHP作为内标物,有效地校正和追踪试验过程中的偏差,确保试验的准确性;面对纺织品涂层涂料加工工艺日趋复杂的情况,解决了涂层含量分析方法的技术瓶颈。

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