中国纺织工业联合会科学技术进步奖获奖项目选载

（2017年度）

导电间位芳纶制备关键技术及其在防静电阻燃服中的应用

获奖等级：二等奖

主要完成单位：中国石油化工集团公司劳动防护用品检测中心、烟台泰和新材料股份有限公司、宜禾股份有限公司

主要完成人：王观军、宋西全、于新民、毕景中、刘灵灵、盛华、马金芳、杨雷、陈磊、任晓辉

随着世界各国对个体安全防护的日益重视，防护服装的应用领域已从最初的军事领域，拓宽到了公共事业、医疗卫生、工业、建筑业、农业和娱乐业等普通民用领域。防护服在人类挑战生命极限、拓展生存空间、进行宇宙探索、开发新型资源等方面发挥着越来越重要的作用。目前，国际上针对防护服装的研究主要集中在采用芳纶等高性能纤维替代以前所用的非本质阻燃纤维，这大幅度提高了服装的阻燃防护性能，但受限于结构影响，芳纶纤维染色困难、色牢度低，纤维本身绝缘不具有防静电性能，对于特殊高危行业所需的具有阻燃防静电复合功能的防护服装一直未能开发成功。

项目在前期芳纶产业化的基础上，开发出导电间位芳纶以及原液着色芳纶的制备关键技术，实现了阻燃、防静电功能一体化的纺织品及防护服的制备。首创导电间位芳纶制备技术。项目突破了碳纳米管及炭黑分散和复配技术难题，通过高温高压爆破技术，实现“分子”粒径控制，制得200 nm以下导电组分，解决了导电组分小尺寸均匀分散技术难题，实现了其在芳纶聚合体中的超分散，制备出体积比电阻达到104Ω导电间位芳纶，建成国际上首条年产20 t的导电芳纶产业化生产装置，产品技术指标达到国际先进水平。

研制出多色系、色牢度高的原液着色间位芳纶。利用高速剪切、高温分散技术，实现了着色剂在原液中的高效分散，解决了聚合原液对着色剂反应敏感，着色剂选择难度大的难点，优化了湿法纺丝工艺技术，解决了复配原液凝固成型困难等难题。成功开发出色系丰富、日晒牢度高，应用于各种安全防护领域的原液着色间位芳纶纤维。

首创阻燃、防静电功能一体化防护服。创造性地将纯纺导电间位芳纶纱线用于交织面料，提高面料的抗静电和阻燃性能。通过组分、纱支、组织结构等对比研究，结合先进燃烧假人模拟试验，成功开发出兼具抗静电、阻燃、隔热等复合功能，具有良好的抗撕裂强力，耐磨及舒适性的防护服，实现了阻燃和防静电功能的有机结合，解决了单功能服装无法满足国内高危行业的实际需求。

项目成果经鉴定，整体技术及产品质量达到国际先进水平。已授权发明专利2项、实用新型专利1项，并且制定企业标准1项。

项目产品已配发中石化关键岗位员工特种防护服几十万套，节约资金约1.5亿元，未来在易燃易爆等高危行业将会有更广阔的应用，取得更大的经济效益和社会效益。

项目的实施，对于特种防护服的转型升级起到良好的示范作用，提升了个体安全防护领域的整体防护水平，对促进导电纤维、多功能复合特种防护服的进步具有重大作用。

基于粒度可控高吸光性分散染料涤纶特黑染色关键技术及产业化

获奖等级：二等奖

主要完成单位：绍兴文理学院、浙江红绿蓝纺织印染有限公司

主要完成人：刘越、陈宇鸣、陈丰、赵雪、胡玲玲、贾玉梅、钱红飞、王维明、黄新明、虞波

分析表明，之前染黑色涤纶纺织品颜色不深的主要原因一是所用的黑色分散染料组分结构及其配比不具备更高的吸光性；其次是碱减量处理及后整理所用整理剂、整理技术未能使涤纶纺织品形成对可见光最优的吸收、漫反射结构。针对上述不足，实施的主要方面的技术研究有：

（1）具有高吸光和配伍特性的拼混型黑色分散染料各组分的筛选、颜色变化与组分配比调控规律以及分散体纳米粒度可控制备技术研究。通过对黑色分散染料拼混用各组分光谱吸收特性、结构、配伍性能、拼混比例、粒度分布、分散剂类型、研磨技术等相关因素对可见光吸收性能变化规律等的系统研究，建立染料组分及其配比与颜色变化规律的数字控制模型，开发具有高吸光性能的新型黑色分散染料。

（2）涤纶碱减量前处理工艺优化、增深染色剂和增深后整理剂的合成应用技术研究。通过上述技术研究，获得对可见光更高吸收及漫反射特性的涤纶纤维表面结构，实现涤纶纺织品特黑色视觉效果。

（3）基于粒度可控高吸光性分散染料涤纶纺织品的特黑染色产业化技术研究。通过产业化生产实践优化，实现粒度可控高吸光性分散染料制备及特黑色涤纶纺织品产业化工艺技术及产品。

通过项目的研究，共授权3件国家发明专利：一种纳米分散黑组合染料及其制备方法、一种特黑色涤纶织物的染色方法和一种黑色涤纶织物的增深处理方法。

项目产品测试指标结果：色牢度、甲醛及可分解致癌芳香胺等指标达到或优于GB 18401-2010标准；（染色涤纶织物的明度值L最低达到9.33,接近明度轴明度值L=0的绝对黑色一端。

自2014年2月起，项目技术在浙江红绿蓝纺织印染公司产业化应用，至2016年12月底，项目产品实现产值42 308.36万元，利润7 737.3万元，税收2 262.94万元，出口创汇6 358.0万美元。项目的实施不仅打破了少数国家在特黑色高端纺织品市场的垄断局面,而且在售价上比国外同类产品高出0.1美元/码，目前在国际市场已有超过50%的市场份额。

基于生物酶改性的功能羊毛关键技术

获奖等级：二等奖

主要完成单位：南通大学、东华大学、江苏顺远新材料科技股份有限公司

主要完成人：张瑞萍、蔡再生、张小丽、张贤国、洪约利

项目属节能减排生态染整加工新技术及功能纺织品开发领域。

主要科技内容：利用转谷氨酰胺酶TGase对羊毛的内交联改性作用对羊毛化学损伤和蛋白酶损伤进行修复,在保证织物强力的前提下，提高织物的抗毡缩性能，通过等离子与生物酶协同整理，开发了低强力损伤的机可洗羊毛针织物,解决了蛋白酶防缩整理中存在的对羊毛纤维损伤过大而影响其工业化的难题；首次通过转谷氨酰胺酶TGase的催化特性，在羊毛表面接枝含有伯氨基的抗菌阻燃功能性物质，对羊毛进行低温酶促抗菌阻燃整理，节能环保；首次采用TGase对染色织物进行低温护色酶法后处理,节能减排,提高了织物的色牢度；通过系列分析方法表征证明了TGase催化羊毛蛋白中谷氨酰胺和赖氨酸之间的酰基转移交联反应。

获得“羊毛的酶催化接枝功能整理方法”“用转谷氨酰胺酶提高羊毛色织物颜色深度的增深洗涤”“等离子与生物等离子与生物酶结合的羊毛针织物抗毡缩整理方法”等7项授权发明专利。

项目开发的酶促功能整理技术及复合功能面料在纺织染整行业属于国内领先水平，所生产开发的酶促功能羊毛织物的面积毡缩符合国际羊毛局TM 31机可洗标准；抑菌率大于96%；氧指数35%左右。

项目成果可以用于羊毛散毛、毛条、针织物、机织物和成衣的低温生态型多功能整理。相关发明专利已转让江苏顺远新材料科技股份有限公司（江苏顺远纺织科技有限公司）。

TGase酶促功能纤维制备的关键加工技术具有较高的科技含量，提高了纤维品质，增加了产品的附加值，加工过程生态环保，能耗减少20%，污染物排放减少30%，节能减排，经济效益显著。江苏顺远生产的机可洗抗菌阻燃羊毛及其混纺面料三年累计新增销售8 172.20万元，累计新增利润840.05万元，累计新增税收733.51万元；紫罗兰家纺科技股份有限公司应用防缩抗菌羊毛生产的羊毛被套件三年累计新增销售8 469.21万元，累计新增利润683.5万元，累计新增税收503.29万元。相关产品“纳米纤维新型大提花服装面料”2015年被评为江苏省高新技术产品，产品远销欧美、东南亚、中东等地，多家知名品牌为其友好合作伙伴，获批江苏省著名商标。

项目2015年通过南通市科技局验收，共发表论文10多篇，SCI收录4篇，项目的实施有效提高了生物技术用于复合功能纺织面料开发水平与产品质量，带动纺织产品功能化发展和纺织行业的转型升级，对高端纺织及节能减排加工具有示范作用。

面向环境净化的光催化功能性纺织品制备关键技术及产业化

获奖等级：二等奖

主要完成单位：天津工业大学、中纺院（浙江）技术研究院有限公司、江苏腾盛纺织科技集团有限公司、北京中纺化工股份有限公司、广西出入境检验检疫局检验检疫技术中心

主要完成人：董永春、崔桂新、李瀚宇、滕召部、李冰、刘春燕、马帮奎、王鹏、唐焕林

近年来我国经济高速发展带来的水体和空气污染等环境问题日益凸显，对环境净化材料的需求十分迫切。与欧美和日本等发达国家相比较，目前国内开发的低成本高性能环境净化材料仍存在自主知识产权产品少、生产效率低和应用开发不足等问题。纤维材料通常具有易于制备，价格低廉、种类繁多和稳定性高等优点，特别是纤维表面功能化技术在现代纺织品生产和应用中日趋成熟，为开发低成本高性能的环境净化纺织材料提供了可能性。

针对我国目前对具有环境净化功能纺织品的迫切需求及其制造技术的不足，项目基于纤维表面功能化技术原理进行了系统攻关并取得了突破性进展。分别研发了基于不同光催化体系的纤维金属配合物和宽光谱响应锐钛型纳米TiO2水溶胶整理功能织物两类具有环境净化功能的纺织品制备与应用等多项具有自主知识产权的关键技术；攻克了不同纤维的配位基团引入和优化、宽光谱响应锐钛型纳米T iO2水溶胶的低温合成和后处理以及织物后整理配套助剂的开发等技术难题，分别阐明了纤维表面催化功能基团的引入机理和宽光谱响应锐钛型TiO2水溶胶的形成原理，开发了包芯纱网状机织物环境催化材料的纺纱、织造和改性技术，发明了宽光谱响应锐钛型纳米T iO2水溶胶的规模化生产装置，建立了包括车内顶蓬和座椅材料等汽车用纺织品的生产工艺，并建成了包括光触媒无缝墙布和遮光窗帘等具有净化功能的家纺织物生产线，为我国环境净化工程和健康产业提供了低成本高性能环境净化材料。

项目具有自主知识产权，整体技术达到国际先进水平，申请国家发明专利23项，其中授权12项；发表论文36篇，其中27篇被SCI收录；培养博士4名，硕士12名。

项目已成功应用于江苏腾盛纺织科技集团有限公司和北京中纺化工股份有限公司等多家企业，建立了国家室内空气净化面料产品开发基地。2014-2016年期间，项目产业化后新增销售额2.26亿元、新增利税0.85亿元，取得了显著的社会效益和经济效益。

阳离子型水性聚氨酯固色剂的研发及应用

获奖等级：二等奖

主要完成单位：西安工程大学

主要完成人：樊增禄、李庆、习智华、朱文庆、蔡信彬

项目属于纺织品染整技术领域，先后获得2011年陕西省国际合作重点计划项目和西安市2012年度西安市科技计划项目-技术转移促进工程计划资助。

项目主要技术内容为：以同时含有叔氨基及两个羟基基团的化合物来制备端基含有羟基的直线型双羟基叔胺扩链剂，选择合适的烷基化试剂对上述扩链剂进行季铵基化(阳离子化)处理，合成出阳离子型(叔氨基季铵化)的双羟基扩链剂；以制备的阳离子扩链剂(扩链剂中阳离子季铵基的数目可视需求进行调整)对端基为双异氰酸酯基团(—NCO)的聚氨酯预聚体进行接枝扩链，获得端基为活性—NCO的阳离子高分子接枝聚合物，在低温条件下暂时封闭残余的—NCO基团并将高聚物在水中自乳化，得到高分子接枝聚合物的乳液，即阳离子反应性聚氨酯固色剂乳液。封闭的—NCO可在染整固色整理时解封释放，与周围的活泼氢如纤维素纤维上的羟基，染料分子上的羟基、氨基等发生化学反应形成共价键。将所合成的固色剂用于活性染料以及直接、酸性等阴离子染料对于棉、麻、丝、毛、锦纶等织物染色品的固色处理，测试了固色效果。调整季铵基数量、聚氨酯软硬段比例以及各步反应工艺，使所得产物达到优良的固色效果。

主要技术指标中耐水洗色牢度达到4-5级，干、湿耐摩擦色牢度分别达到4-5级和4级，耐汗渍色牢度4级，超过Oeko-Tex 100生态纺织品标准要求(耐水洗色牢度≧3-4级，耐湿摩擦色牢度≧2-3级，耐干摩擦色牢度≧4级，耐汗渍色牢度≧3-4级)。

授权国家发明专利授权4项，并于2016年6月向广东省珠海市奥美亚数码科技有限公司成功转让发明专利1项，转让金额伍万元整，发表SCI检索论文1篇，国内核心期刊发表论文7篇，培养硕士研究生9名且均顺利毕业。

在西安宏甫化工有限公司批量生产，并在咸阳际华新三零印染股份有限公司等单位进行了产业化应用。生产实践与产品测试表明，染色产品的各项色牢度指标均达到了Oeko-Tex 100生态纺织品标准要求。

提升丝绸数码印花品质的工程改造与关键技术研究

获奖等级：二等奖

主要完成单位：万事利集团有限公司、浙江理工大学

主要完成人：马廷方、姚菊明、周劲锋、余厚咏、张梅飞、李双忠、方浩雁、林旭、陈妮

数码喷墨印花技术是将图案通过扫描仪,把布样(设计图案)转化成数字形式输入到计算机,通过计算机印花分色描稿系统编辑处理,再由计算机控制微压电式喷墨嘴把专用染液(统称墨水)直接喷射到纺织品上,颜色混合后还原成原来的扫描图案。该技术是20世纪90年代国际上出现的最新印花技术，数码印花属于无版无筒印花，印花精度高，印花过程没有环境污染，是对传统网印技术的一个重大突破。它的诞生不仅实现了低污染，适应了小批量、多品种和按需设计制造的生产，而且极大地丰富了图案设计创作形式，迎合了消费者的需求。特别是丝绸产品，更是以小批量多品种著称。因此，近年来，数码喷墨印花技术在丝绸上的应用，得到了比较快的发展。

然而，目前数码喷射印花技术仍然存在很多问题，项目主要针对数码喷墨印花存在的众多问题，通过引进不同机型（喷嘴）数码印花机，筛选或研发不同数码印花墨水，购置专用的数码印花蒸化、水洗和整理设备，研究探索出不同喷嘴对不同花型、不同织物适应性的规律；特别是自主研发或筛选出优质墨水、优化工艺参数，解决色光不稳定技术难题；引用先进设备，降低数码印花水洗耗水耗能和丝绸织物的缩水率。在这些研究的基础上，建立起一套比较完善的数码印花技术体系，全面提升数码印花的品质，使丝绸数码印花整体技术达到国内同行领先水平。