中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载
2020-12-20
(2019年度)
羊绒数码喷墨印花产品清洁染整关键技术
获奖等级:二等奖
主要完成单位:内蒙古鄂尔多斯羊绒集团有限责任公司、天津工业大学、武汉纺织大学
主要完成人:姚金波、田君、牛家嵘、李星、孟庆涛、张云、高建云、杨俊枝、程彦、王友
项目来源于国家科技支撑计划项目,属纺织科学技术领域。项目以提高染料的上染率、利用率为切入点,缩短汽蒸蒸化时间,减少未上染染料的残留量;以提高脱糊率、降低染料再沾污为技术途径,大幅降低水洗过程的用水量;以印花设备改造、图案数据库建设为抓手,提升生产效率,提高产品质量稳定性,开发羊绒数码新产品,引领羊绒时尚和绿色消费,更好地契合了纺织行业的“科技、时尚、绿色”的发展新定位。创新了山羊绒制品数码喷墨印花产品的上浆处理技术,创新改造了喷墨印花机供墨系统与印花机铺贴板基材构造,开发了以生物酶、防沾污剂为基础技术特征的节水型后水洗加工工艺,提高了印花产品质量的稳定性和再现性,减少水洗次数,降低浴比,使污水生成量大幅下降,提高了生产效率;自主开发了大量的数码印花图案,已形成十二大系列累计超过5 000幅的自由设计图案及对应生产工艺数据库。
该项目已获授权专利3项;开发新产品8个、新工艺5项、新装置3项;发表论文11篇;制定企业内部质量控制标准1项。
项目形成了羊绒制品清洁染整技术的应用开发及集成示范成果,山羊绒制成品不仅符合GB 18401-2010 等系列标准,而且满足瑞士OEKO-TEX100 技术指标要求。建成了年产50 万件羊绒数码印花技术产业化示范基地,废水处理达到国家一级排放标准,近3年累计实现销售收入达61 126 万元,实现利润34 577万元。
丝素蛋白微纳非织造材料关键技术及产业化应用
获奖等级:二等奖
主要完成单位:苏州先蚕丝绸生物科技有限公司、苏州大学、江苏华佳丝绸股份有限公司
主要完成人:卢神州、孙文祥、邢铁玲、郑兆柱、王春花、姜福建
该项目使用少量的脱胶蚕丝纤维形成接触皮肤的接触层,并将脱胶的蚕丝纤维溶解成丝素溶液,使用丝素溶液覆盖接触层内的纤维,使少量因水刺进入接触层内的天然纤维得到丝素溶液干燥后形成的保护层,使接触皮肤的一面完全由无刺激的丝素构成,降低皮肤刺激性,等离子体处理后形成一定的微纳结构,增加了吸水透水效率,提高了纤维之间的摩擦缠结,使原本光滑的蚕丝纤维能够更容易制备形成纯蚕丝纤维非织造布,降低蚕丝用量。进一步采用小分子促进丝素蛋白快速凝胶化技术制备了弹性丝素蛋白水凝胶材料,用于蚕丝卫生巾、蚕丝纸尿裤的吸水层,降低刺激性,提高吸水层的皮肤相容性,增加舒适感。该丝素蛋白水凝胶材料弹性回复率在60%以上,凝胶时间在20 min 以内,细胞相容性良好,快速凝胶过程阻碍了丝素蛋白结晶结构的形成,主要聚集态结构为无规卷曲结构,具有微纳孔隙。
项目获授权发明专利6项,实用新型专利3项,发表论文7篇。
产品符合GB 15979-2002 一次性使用卫生用品卫生标准,微生物检测达标,GB/T 32016-2015蚕丝氨基酸测定氨基酸总量为99.16%,为纯蚕丝无纺布。蚕丝纤维经过处理后,符合GB 18401-2010国家纺织产品基本安全技术规范,符合GB/T 17593-2006纺织品重金属的测定标准。
技术成果在多家公司用于生产高档蚕丝面膜、蚕丝卫生巾、蚕丝纸尿裤、蚕丝丝巾、蚕丝被等产品,几家应用企业近3 年新增产值7 444 万元、新增利润2 318万元。
领带敏捷生产及高品质功能性产品加工技术示范与推广
获奖等级:二等奖
主要完成单位:浙江理工大学、浙江麦地郎领带织造有限公司、浙江丝绸科技有限公司、浙江雅士林领带服饰有限公司、嵊州市仟代领带织造有限公司、浙江钱江纺织印染有限公司
主要完成人:沈一峰、金耀、杨雷、孙锦华、范博源、袁栋宝、李君锋、方卫东、郑晶晶、戚栋明
该项目围绕领带产品升级中面临的技术需求,针对领带生产流程多、技术关联性高的特点,针对设计、织造、后整理等三大核心技术,成功研发和实施以下3项技术:(1)开发了领带花型智能化设计与敏捷化生产技术,通过研究色彩、设计匹配技术和织机改造,提升产品仿真、色彩层次及精细化水平;(2)结合经纬线材料的创新变换,研究多重多异纤维纱、高仿真高密变纬等工艺技术,建立了满足不同纤维不同纹样的工艺模型,解决织造工程问题,开发了新质感和功能性提花面料和领带制品;(3)进行改性真丝材料及高色牢度染色及面料后整理技术的研究,实现了真丝纤维的可控及高效接枝增重,通过探明接枝前后纤维的结构特点,设计新的染整工艺,使得领带面料手感厚实、悬垂性优良及水洗色牢度高。
项目获授权发明专利5项,实用新型专利4项,软件著作权1项。
项目借助智能化设计,使新花型产品推出时间比传统工艺缩短60%以上,运用新材料及织造技术开发的新产品速度提高50%以上,产品的色牢度、手感、外观等应用指标得到提升,根据近3年统计,主要完成单位和其他应用单位合计新增销售额54 245 万元,新增利润5 832万元。
围绕本项目,成功进行了领带敏捷生产及高品质功能性产品加工技术成果的转化,3 家推广应用单位3年新增销售额11 594万元,新增利润1 206万元。
易护理羊绒针织物绿色加工关键技术与产业化
获奖等级:二等奖
主要完成单位:嘉兴学院、湖州珍贝羊绒制品有限公司、浙江兰宝毛纺集团有限公司
主要完成人:沈加加、邱雪芳、何铠君、张伟伟、张弛、王金玉、许华妹、崔萍
该项目针对当今羊绒(毛)产品的抗皱性能和洗涤性能低下问题,开展羊绒针织的易护理加工技术研究,形成了一套完整的易护理羊绒针织物绿色染色加工技术。具体包括绿色前处理技术开发:采用生物酶防毡缩、双氧水活化漂白技术等生态前处理加工,实现无氯防毡缩技术和羊绒的低损伤漂白加工,为高端羊绒制品的易护理开发奠定了理论基础;绿色染色工艺技术研究:为实现生态染色,研究了植物染料在羊绒纤维上的染色性能,并探究低温、高得色率羊绒染色方法,建立一种植物染料羊绒绿色加工技术,减少合成染料的使用;低损伤纺纱与后整理技术:研究无染色羊绒针织物低损伤开发技术,通过精选白绒、紫绒,严格控制纤维长度、含杂、油脂等物理指标,细绒技术;在分梳工艺对设备进行改装,减少对纤维的损伤,保持纤维的整齐度;以及柔软技术的研究,达到环保、易护理的要求。
项目已获得国家发明专利8项,实用新型专利7项。
无染色、易护理羊绒衫:耐摩擦色牢度≥4级,耐皂洗色牢度≥4 级;抗起球达3-4 级;无甲醛,无APEO,符合生态纺织品相关标准;项目已在湖州珍贝羊绒制品有限公司实现产业化,已于2016~2018 年新增销售收入10 552万元,新增税收2 295.6万元。“无染色纯羊绒衫”产品成功通过“浙江省绿色产品”认证,进一步证明了绿色健康的环保立场,倡导绿色概念。
多组分功能性高档职业装面料的开发及关键技术研究
获奖等级:二等奖
主要完成单位:山东如意毛纺服装集团股份有限公司
主要完成人:王彦兰、王科林、李冲、高佩佩、李春霞、董晶、高华娟、胡衍聪、石同库、刘娟
该项目属于毛纺织产品开发科学技术领域。项目使用新型纤维材质,与羊毛纤维合理搭配,发挥各纤维优势;注重产品功能特性的研究与开发,并在过程中实施清洁化生产,节能环保。
多组分功能性高档职业装面料的开发及关键技术研究的成功实施,不仅研发了众多组分丰富、品质优异、功能良好的产品,提升产品附加值,增加企业经济效益,而且相关技术已申请并授权3项发明专利,正式发表2篇学术论文。
项目研发的产品各项指标符合GB/T 26382-2011《精梳毛织品》优等品标准要求,并符合GB/18401-2010《国家纺织品基本安全技术规范》标准要求,且功能特性可满足市场对吸湿速干和机可洗功能的要求。产品优异的品质得到国内外客户的广泛认可,已在德国派纳、西班牙百货、温州法派、浙江报喜鸟、宁波罗蒙集团、宁波雅戈尔等国内外知名品牌企业进行了全面推广应用,反响良好。
项目成果得到市场认可,近3 年新增了销售收入10 500万元、新增利润2 000万元,经济效益可观。此外,项目研发和产业化过程中,注重节能降耗、绿色环保的理念,实现清洁化生产,社会效益明显。
多组分功能性高档职业装面料的开发研究,在改变纺织品传统加工模式,实施技术升级,扩大羊毛纤维制品的层次和应用领域,提升其产品的附加值,拉动国内外市场需求,带动新兴化纤产业的发展进步,引导中国毛纺织行业技术提升和发展方向,促进我国社会经济的发展具有重要的意义。
聚酯复合弹性纤维产业化关键技术与装备开发
获奖等级:二等奖
主要完成单位:江苏鑫博高分子材料有限公司、四川大学、北京中丽制机工程技术有限公司、扬州惠通化工科技股份有限公司
主要完成人:兰建武、沈鑫、仝文奇、程旻、沈玮、林绍建、臧胜楠、史科军、阎斌、任玉国
该项目自主研发具有良好综合性能的复合弹性纤维,首次提出以聚酯弹性体(GBT)和半消光PET 切片为原料,采用创新的组合上油、两道牵伸的高速一步法工艺,通过复合纺丝技术生产新一代聚酯复合弹性纤维,取得了多项原创性成果及突破。
通过分子设计,合成了用于新型复合弹性纤维的聚酯弹性体,通过设计及控制好GBT生产过程中的浆料配置、酯化反应、缩聚反应、切粒系统、反应釜煮洗及THF 回收系统等6 个阶段的相关工艺,创新研制了上大下小非等径预缩聚釜和双圆盘非等速聚合反应釜装置,建成了3万t复合弹性纤维用高特性黏度聚酯弹性体连续聚合生产线;创新了聚酯复合弹性纤维纺丝生产工艺路线,实现了聚酯复合弹性纤维的高效一步法熔融纺丝,建立108位复合纺丝生产线,创新开发了组合上油、两道牵伸的聚酯弹性体/PET一步法复合纺丝成套装备及关键技术,创新了非等温熔体喷丝板面外复合纺丝和精密卷绕成型技术,实现了高效稳定的产业化生产。
经中国纺织工业联合会组织专家鉴定,项目具有新颖性和原创性,总体技术达到国际先进水平。项目具有自主知识产权,申请发明专利11 项,已授权发明专利2 项,申请实用新型专利35 项,已授权28 项,编制企业技术标准3 项。近3 年新增销售额75 810.39 万元,新增利润9 927.82 万元,新增240 多个就业岗位,取得了显著的经济和社会效益。
熔体直纺高品质深染原液着色聚酯纤维产业化技术开发
获奖等级:二等奖
主要完成单位:中国纺织科学研究院有限公司、中国石化仪征化纤有限责任公司、苏州宝丽迪材料科技股份有限公司、滁州安兴环保彩纤有限公司、浙江恒逸石化有限公司、北京化工大学、沈阳化工研究院有限公司
主要完成人:金剑、毛绪国、徐毅明、吴鹏飞、丁筠、王永华、张文强、徐锦龙、盛平厚、孙华平
在聚酯纤维熔体直纺技术已占总产能的70%以上,产品结构相似,市场竞争加剧情况下,开发高品质原液着色纤维成为产业发展面临的亟待解决的问题。该项目针对产业发展技术瓶颈,立足自主创新,实现了高品质深染原液着色纤维规模化生产,并成功构建了熔体直纺高品质深染原液着色纤维产业化集成技术体系。形成如下创新成果:(1)开发着色剂表面修饰技术,解决着色剂易团聚问题,有效提高着色剂在母粒基质中的分散性和相容性;(2)构建双螺杆结构构型与混合流场模型,研制开发高分散性专用母粒制备双螺杆设备;开发高品质熔体直纺专用母粒制备技术;(3)提出评价不同结构动态混合器的混合效果新方法,构建动态混合器的三维模型,创新研制母粒高比例在线添加的强化分散、熔体自清洁的技术和装置;(4)开发熔体直纺高品质深染原液着色聚酯纤维纺丝技术,实现高品质深染原液着色纤维规模化生产。建成万吨级熔体直纺专用母粒生产线和熔体直纺在线添加纺丝生产线。
项目总体技术达到国际先进水平。获授权发明专利3项、授权实用新型专利7项,另申请6项发明专利,编制标准5项。高品质深染纤维产品着色剂含量3.0%,细旦长丝单纤0.43 dtex,细旦短纤单纤1.0 dtex,高强短纤强度5.88 cN/dtex。项目直接新增销售额10.15 亿元、利税0.92 亿元,间接新增销售额8.72 亿元、利税1.11亿元,取得良好的经济效益和社会效应。
耐切割、抗蠕变、原液着色超高分子量聚乙烯纤维关键技术及产业化
获奖等级:二等奖
主要完成单位:江苏锵尼玛新材料股份有限公司、南通大学、江苏昌邦安防科技股份有限公司、赛立特(南通)安全用品有限公司
主要完成人:沈文东、曹海建、陈清清、高强、车俊豪、张玲丽、严雪峰、宋兴印、袁修见、李建红
该项目目标产品为耐切割、抗蠕变、原液着色超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,属于新材料技术领域。针对普通UHMWPE 纤维存在耐切割性差、易蠕变、难着色等行业共性难题,突破纳米晶超细颗粒制备、纳米晶颗粒均匀分散、凝胶化UHMWPE 原液着色、纺丝专用设备改造、高黏度UHMWPE 原液纺丝和多级超倍热牵伸等关键技术,开发出具有耐切割、抗蠕变、高色牢度一体化特点的高等级UHMWPE 纤维。经中国纺织工业联合会组织鉴定,项目整体技术达到国际先进水平。
项目已授权发明专利3项、实用新型专利5项,申请PCT国际专利2项。
耐切割、抗蠕变、原液着色UHMWPE纤维的主要技术指标:①线密度偏差±5%、含油率≤0.2%;②断裂强度≥20 cN/dtex、初始模量≥650 cN/dtex、断裂伸长率≤4%;③耐切割指数≥1 500 g;④1 h、20%断裂负荷条件下的拉伸蠕变性能≤0.94%;⑤耐皂洗色牢度≥4级、耐水洗色牢度≥4级、耐摩擦色牢度≥4级。
系列产品已实现产业化生产,并提供给众多知名防护材料企业使用,客户反映产品耐切割、抗蠕变性能突出,着色均匀、色牢度好,具有广阔的市场应用前景。已建成高等级UHMWPE纤维300 t/年的生产线1条,近3年实现销售9 415万元、利润2 448万元;合作应用单位建成防割手套500 万副/年的生产线2 条,近3年实现销售9 568万元、利润2 257万元。
通过该项目研发,突破了高等级UHMWPE 纤维制备的系列关键技术,填补了高等级UHMWPE 纤维的国内空白,提升了我国高性能纤维产业的研发与制造水平。