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第五届中国十大纺织科技·新锐科技奖

2018-07-31王菲,宁翠娟,吴存兰

纺织科学研究 2018年6期
关键词:纺丝熔体织物

数控多色经纬电脑提花织带机填补国内空白

01

项目名称:

数控多色经纬电脑提花织带机

完成单位:

晋江市溢泰织造机械有限公司

综合指数:

4.24%

随着生活水平的提高,人们对织带花色图案以及产品质量的要求也随之提高,这就使得织造厂要不断改进生产机器及其配置。目前电脑提花机只能实现经线提花且只有单一颜色,多色电脑提花织带主要依靠进口织唛机,进口设备价格昂贵。

晋江市溢泰织造机械有限公司在电脑提花机的基础上,应用数控一代技术进行升级换代,采用全伺服控制牵拉卷取机构、同步罗拉输送纬纱、龙头的电磁阀及引纬机构实现了电脑提花机生产多色经纬提花织带,大大降低了多色经纬提花织带的生产成本,提升了国内织带行业的国际竞争力。

“数控多色经纬电脑提花织带机”项目的产品可用于生产图案、字符、文字等提花效果的弹性或非弹性窄幅织物以及装饰物,操作简便、简单易学,高速、稳定,是替代织唛机的首先设备。其主要技术创新点在于:采用全伺服控制牵拉卷取机构,提升其生产织带物的产品精度;采用同步罗拉进行纬纱输送,确保输送稳定;运用龙头的电磁阀提花原理和引纬机构,实现多颜色经纬提花;研发电控系统,使得操作精确、智能化。并且,全伺服控制牵拉卷取机构、同步罗拉以及引纬机构全部为自主研发,且已获实用新型专利授权。

数控多色经纬电脑提花织带机。

项目的成功实施,填补了国内在多色经纬电脑提花机生产技术的空白,部分技术达到或者接近国外先进水平。通过项目的应用推广,缩小了同世界先进针纺机械装备的技术水平差距,促进了本产业及相关产业领域的技术升级。同时,项目产品技术含量高,操作简单,运转快速稳定,价格相比于国外同类产品具有很大的优势,可取代大部分国外产品,提高了织带行业经济附加值,市场前景良好。

织物智能整花整纬技术产业化打破垄断

02

项目名称:

织物智能整花整纬技术

完成单位:

常州市宏大电气有限公司、清华大学、江苏联发纺织股份有限公司

综合指数:

2.25%

目前,国内光电整纬机的开发研究与应用普遍滞后于国外企业,其目标市场也只是一些生产低档次产品的印染企业,而且国内尚未有企业开发出成熟的图像整纬机,对我国纺织产业的发展来说极为不利。由常州市宏大电气有限公司、清华大学、江苏联发纺织股份有限公司共同完成的“织物智能整花整纬技术”项目,为我国织物智能整纬技术带来了革命性突破,开启了整花整纬的新时代,超越了光电整纬和普通图像整纬的价值。经鉴定,织物智能整花整纬技术和产品创新性达到了国际领先水平,项目产品改变了许多纺织品的加工质量标准,为“中国制造2025”树立了榜样,项目技术打破了个别国家技术垄断的局面,填补了国内空白。

据介绍,项目采用了基于机器视觉的整纬技术、整花技术、整纬整花一体技术、整机智能控制等先进技术和可大于8000个检测点的工业相机智能成像技术,实现了对织物纬向纹理与图案的精确检测,其矫正精度可达到幅宽1.0厘米/米。项目具有自主知识产权,已授权发明专利2件,实用新型专利6件,软件著作权2件。

该项目打破了传统光电整纬机和普通图像整纬机对织物织法、纹理、密度、纱线粗细等的限制,整花功能创造性地解决了提花布、印花布、色织布等具有花型图案织物的花型变形问题;整纬功能解决了光电整纬技术无法解决的斜纹、磨毛、轻薄、厚重、雪纺等整纬难题。

作为行业智能化技术创新的标杆企业,常州宏大一直立足于纺织智能化装备的改革创新。该项目是继2014年和2016年常州市宏大电气有限公司研发的产品被国家工信部、发改委列入产品推荐目录的又一硕果,项目的成功研发是企业坚持技术创新的成果,同时也为企业以技术创新带动品牌提升的战略奠定了坚实的基础。据悉,常州宏大还将在圆网堵网检测等纺织检测方面陆续推出技术领先产品。

智能验布。

新型液态纺丝色母可实现在线染色

03

项目名称:

可实现在线染色的新型液态纺丝色母

完成单位:

泉州市约克颜料有限公司

综合指数:

2.23%

纺织印染废水污染是我国工业行业亟待解决的问题,其废水排放量每年达20亿吨~23亿吨,占全国废水排放的 11%左右;化学需氧量(COD)排放量每年约24万吨~30万吨,占全工业行业的 9%左右。

为了减少印染废水的排放,节约日益枯竭的水资源,由泉州市约克颜料有限公司完成的“可实现在线染色的新型液态纺丝色母”项目将具有自主知识产权且处于国内外领先水平的新型液态纺丝色母及其色母自动化添加设备产业化,产生了良好的环保效益。据介绍,采用该项目产品生产每吨纤维可减少120吨印染废水排放量,如果按照市场份额1%计算,年可减少废水排放1560万吨,减少COD排放量1300吨。

该项目的创新点体现在三个方面:第一、以液体高聚物作为载体,根据纺丝纤维品种的不同(丙纶、涤纶等),选取与其相匹配的载体,颜料、液态载体、任选的其他功能的添加剂按一定比例,调节好着色剂在载体中的浓度后采用研磨分散进行加工,制备出的新型液态纺丝色母具有比固态色母粒更优良的分散性能,在国内属首创。同时与丙纶、涤纶的性能相匹配保证了其与纺丝纤维的兼容性,减少了因颜色的添加而造成纺丝纤维的性能改变。

第二、通过自主研发与液体色母相配套的自动添加设备,无需改造原有抽丝设备,就可在纺丝设备的抽丝口处实现在线染色,与传统工艺相比,提高了染色效率,降低了生产成本,减少了印染废水的排放,省去了大量的人力、物力和财力,并且在抽丝过程中不会因色母的加入造成纺丝纤维的断裂,生产出来的纺织产品颜色稳定。

第三、项目产品适用于小批量、多品种纤维染色,应用范围广,解决了传统染色工艺进行小批量生产成本较高且无法进行多品种色系染色的问题。

项目成果自应用以来,各项性能指标稳定,得到了客户的认可,市场占有份额不断扩大,销售收入不断增加,达到且超过了预期的生产规模和销售额度,基本实现产销量一致。

多彩液体色母。

熔体直纺在线添加技术实现纺丝废料循环利用

04

项目名称:

熔体直纺在线添加功能性聚酯纤维及其制备关键技术

完成单位:

福建百宏聚纤科技实业有限公司

综合指数:

2.16%

针对现有聚酯纤维熔体直纺生产过程中纺丝废料无法循环利用,造成原料浪费、生产成本提高的问题,“熔体直纺在线添加功能性聚酯纤维及其制备关键技术”项目,通过产学研合作,采用在线添加技术,将纺丝废料与聚酯熔体、功能母粒熔融共混,进行再生回用,开发出熔体直纺纺丝废料的在线回用技术以及抗紫外纤维、亲水纤维和超黑有色纤维等功能聚酯长丝,从根源上解决了原料的粗犷型消耗,推动了化纤尤其是涤纶丝废料回收利用技术产业化。

项目产品百酷丝。

该项目的技术创新点有:其一,纺丝废料均质化造粒再生技术。以纺丝废料为原料,通过净化、干燥、混料、粉碎进行均质化造粒。废丝粒料熔融并进行液相增粘,通过优化生产工艺获得最佳的温度、压力、扩链剂等工艺参数,得到高纯净度、高均匀性、与纺丝熔体特性粘度差值≤0.01dL/g的废丝熔体。

其二,基于纺丝废料回用功能性母粒制备技术。以熔融共混的方法,引入非反应型功能组分,在高剪切作用力下实现在纺丝废料基体中高度均匀分散。制备出的抗紫外型、亲水型黑色功能母粒,热稳定性良好,与聚酯熔体混合相容性优异。

其三,功能性母粒高温高压均质化添加技术。研制高压高稳定在线添加专用装置,开发共混聚酯熔体粘度控制系统以及熔体直纺纺丝废料管线多孔注入球穴型动态高效混合柔性添加技术,调控功能母粒在聚酯熔体中的分散性,实现熔体直纺纺丝废料在线高压高稳定添加,熔体粘度降≤0.02dL/g。

其四,功能聚酯纤维的稳定化制备技术。开发专用高剪切纺丝组件的高不规则高锐角型金属砂,基本消除功能母粒中带入凝胶粒子,提高纺丝稳定性,实现功能母粒与熔体异粘度高效共混纺丝,开发出抗紫外型、亲水抗静电型、高色牢度型等系列差别化、功能化聚酯纤维产品。

项目产品广泛应用于家纺、服用与运动休闲等领域,与国内外知名运动品牌建立紧密联系,满足了下游企业的需求,促进了产业链的完善。

汽车全景天窗遮阳帘智能化成套装备国际领先

05

项目名称:

汽车全景天窗遮阳帘智能化成套装备

完成单位:

天津宝盈电脑机械有限公司

综合指数:

2.10%

目前在全球范围内,只有德国和日本初步成功开发了汽车全景天窗遮阳帘自动化生产线,但其各单元设备的功能、效率、操作性等较低,而且产品适应性低,采购成本过大。2017年9月,经天津市成果转化中心科技成果鉴定,由天津宝盈电脑机械有限公司独立研发的“汽车全景天窗遮阳帘智能化成套设备”项目技术处于国际领先水平,其综合效率是传统生产模式的9倍,高于国际水平20%,项目智能化成套生产设备的国际市场占有率约为70%。该项目已授权专利10项,并荣获“中国轻工业联合会科技进步一等奖”。

据介绍,汽车全景天窗遮阳帘智能化成套生产设备由五大单元组成:环保型跨尺寸卷布自动化送料及激光切割单元、集成化镜像伺服控制式三同步天窗双边缝制单元、紧凑型双动力直驱式天窗前边缝制单元、芯轴弹簧在线涂油预紧装备单元、窗帘及芯轴全自动柔性工装及热熔单元。

该项目实现了汽车全景天窗遮阳帘智能化生产,通过增加感知系统实现智能生产控制,将全自动汽车天窗的各个加工流程有机的联系在一起,整个生产流程均在系统的监控和指导下完成。从上料开始,到激光切割、双边缝、前边缝、涂油、预紧、热熔、再到卷帘,每一步都实现自动和智能。可控制任意回路连续调节或控制,可接入各种传感器对生产进行自动控制。可系统联网,利用上述控制手段进行综合控制或与天窗智能控制系统联网。

汽车全景天窗遮阳帘智能化前边缝装备。

与传统的服装缝制不同,汽车全景天窗主要由玻璃和遮阳帘组成,遮阳帘要求柔性帘布与刚性的天窗骨架有机结合在一起。该项目的实施难点就是要解决柔性材料与刚性材料的自动化、柔性化、智能化、高精度、高效率、高稳定性、集成化生产。

针对传统遮阳帘生产设备大量使用人工、单机操作、柔性化智能化水平低等现状,项目瞄准高端汽车产业配套领域,进行了多个关键工艺装备的原始创新及成套解决方案,成功研制了全球首创的汽车全景天窗遮阳帘智能化成套生产设备。目前,该项目已投入批量生产,其成果应用处于中期阶段,产品批量销往国内外。部分关键技术已经应用到企业的多种机型上,如工业用缝纫机、电脑绗缝机、电脑绣花机等。自项目实施以来,实现销售额9071万元、利润达1590万元,有利的巩固和拓展了我国汽车全景天窗遮阳帘生产加工的国际市场竞争力。

DYECOWIN高温染色机高效节能、国际领先

06

项目名称:

DYECOWIN智能化高温染色机

完成单位:

立信染整机械(深圳)有限公司

综合指数:

2.06%

由立信染整机械(深圳)有限公司完成的“DYECOWIN智能化高温染色机”项目,突破了传统染色机设计,以提升处染化纤的生产效能为方向,配合先进的科研创新技术,大大降低染色浴比,降低生产成本,提高了生产效率,为染整行业树立了新标杆。项目具有自主知识产权,通过在设计和技术方面的不断创新,已申请了多项专利设计。经鉴定,该项目产品技术先进,节能降耗效果明显,整体技术达到国际领先水平。

立信染整精心研发的全新智能化高温染色设备突破传统长缸大浴比的设计理念,满载行机浴比低至约1:5。根据不同织物的运行特性,灵活调整染液分配,保证织物堆放整齐,染色效果更优越。研制的综合智能水洗系统,精准控制水洗液色度及pH值,提升了生产效率,减少了水洗用水量。

项目突破传统设计的无提升滚筒设计,克服了织物运行过程中易缠绕滚筒的弊端,创新研制了可调式喷嘴,避免了因喷嘴与滚筒参数设定不匹配带来的布面疵点,如擦伤、亮光印等,提高了产品的适应性。根据处染织物的规格调整CONJET喷嘴间隙,精准控制喷嘴压力及流量,无需拆卸,操作方便。

独特设计的方形导布管可使织物运行过程中自由松弛扩张,有利于色折痕的消除,适合开边染色,节省了加工工序。另配合专利设计提高容布量,同时可防止产生勾丝、擦伤等现象,使敏感织物布面质量得到保证,配合CONJET喷嘴及专利设计的导布管可保证织物滑移畅顺,达到所需工艺的最短循环时间要求,提高生产效率。

高温染色机入布环。

出布滚筒采用独特的不锈钢配胶条设计具有更高的提布力,做到高效出布。轻薄织物的实际运行布速高达600m/min,在保证染色品质的前提下有效提高载量。

DYECOWIN高温染色机适用范围广泛,可用于多种化纤织物的染色,如纯涤沦、纯尼龙、涤纶/氨纶、尼龙/氨纶等经编或纬编织物;涤纶/尼龙/晴纶/黏胶/氨纶等多组分针织纬编织物;纯涤纶,纯尼龙,涤/锦,涤/锦/黏胶等梭织织物。

功能家纺产品突破健康睡眠微环境关键技术

07

项目名称:

功能家纺产品突破健康睡眠微环境

关键技术

完成单位:

江苏金太阳纺织科技股份有限公司

综合指数:

1.95%

针对当下生活节奏快、压力大,消费者难以放松入眠的生活状态,江苏金太阳纺织科技股份有限公司自主完成的“功能家纺产品突破健康睡眠微环境关键技术”项目,集中突破健康睡眠微环境床品面料的关键技术,在新纤维原料、新工艺新助剂、新产品新功能的家纺床品开发方面取得了突破性进展。产品可提供适宜睡眠的微环境(触感、温度、湿度及清洁度),有利于人体放松更易进入睡眠状态,填补了行业空白,技术达到国际领先水平。经专家推荐,项目产品及技术适合在行业内进行推广与应用。

该项目对适合人体睡眠、与皮肤亲密接触的纤维素纤维和再生纤维素纤维在不同家居环境下的纤维特性进行深入研究,攻克了行业内共性的技术矛盾难题:一是开发出高中空度再生纤维素纤维、海洋蛋白再生纤维素纤维、天然防螨功能再生纤维素纤维等差别化再生纤维素纤维。

二是针对不同季节的使用特点,在再生纤维素纤维和纤维素纤维原料的凉爽感、抑菌、触感等方面取得根本性突破,解决再生纤维素纤维面料产品对凉爽功能面料透气性和抗滑移性之间的技术矛盾,解决了夏季高温高湿条件下抗起毛起球的问题。

三是针对秋冬季节,解决了纤维素纤维暖绒面料掉毛率和绒感之间对技术矛盾,并率先开发出天然保湿抑菌功能的整理剂,解决秋冬睡眠环境下皮肤干燥的问题。

可提供健康睡眠的家纺产品。

四是项目在业内首次提出健康睡眠微环境的评价体系,并开发适合不同家居环境不同人群的家纺面料产品。

作为行业最具创新性和带动性的家纺面料供应商,江苏金太阳纺织科技股份有限公司坚持把“精准研发、顶尖设计、极速服务”作为核心价值,定位于家纺品牌整体解决方案提供商。近3年来公司在国内同类型企业中销售收入及市场占有率均位列全国第一。作为家纺产业链的中枢资源平台,多年来金太阳以多项设计研发成果推动了中国家纺行业的发展,特别是科技创新的发展。

印染用可控型还原剂用途广泛

08

项目名称:

印染可控型还原剂及其关键技术

完成单位:

福州大学、石狮市清源精细化工有限公司

综合指数:

0.74%

石狮市清源精细化工有限公司主要致力于印染清洁生产、节水、节能减排降耗新产品、新工艺和新技术的开发和研究,其与福州大学合作,以糖类化合物、脲为原料,通过醇解、醚化、酯化和Mannich反应等化学改性制备出印染用可控型还原剂。其具有亚磺酸基、羟基、羰基、氨基等活性还原性基团,还原能力强于保险粉,在使用过程中,还原速率比保险粉和二氧化硫脲更容易控制。

该项目的技术创新在于,采用酯化与醇解两步反应合成出含羟基基团的有机中间体QY-MR1,并在此基础上进一步引入新的官能团-磺酸基,制备出同时含有羟基与磺酸基的产品,大大提高了其还原性能。产品结构创新在于,引入了大量的还原性基团,如亚磺酸基、羟基、羰基、氨基等,较传统的保险粉具有还原性高、剥色效果好、性能稳定等显著优点,可完全替代保险粉使用。

项目通过创新的工艺条件,成功研制出符合要求的高效环保的还原清洗剂。其应用范围广,能同时用作还原染料和硫化染料还原的还原剂,并且性能稳定,可生物降解,具有环保性,对眼、皮肤等无刺激性,属低毒物品,遇水不燃烧,安全性高。

目前,该项目已获授权国家发明专利6项,发表学术论文1篇,根据项目成果制定的企业标准也已实施。项目产品已销至福建清源科技有限公司、杭州航民美时达印染有限公司、绍兴富强泰华印染有限公司、石狮市凌峰漂染织造有限公司等多家织造印染企业,产业化程度不断加强。自项目产品投入生产和应用以来,新增产值46144.71万元,新增利税5272.54万元,增收节支总额12550万元,经济效益显著。

生产工艺流程。

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