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纺机业蓄能高质量发展

2021-01-12

纺织科学研究 2020年12期
关键词:织机高性能碳纤维

行业在智能制造、高性能纤维制备等领域的技术创新成果频现

行业发展,设备先行。中纺联产业经济研究院近期发布的“十四五”纺织经济研究系列文章指出,“十四五”时期,我国纺织行业仍将延续2019年已经显现的高质量发展周期,经济总量增长速度将不再作为判断行业发展周期的重要参考指标。而纺织行业实现高质量发展,纺机设备无疑将成为重要依托。

高质量发展,意味着高质量的供给、高质量的需求、高质量的配置、高质量的投入产出。近一段时期,纺机企业积极推进设备的自动化改造、加快高性能纤维材料生产设备的研发、注重提升清洁印染和关键装备技术水平,为纺织业实现高质量供给、高质量的投入产出蓄能。

助力行业推进智能制造

提高生产效率是实现高质量投入产出的必要因素,而纺织企业的高效生产更多地寄望于设备的升级改造。在人口红利逐渐消退,数字化浪潮席卷而来的时代背景下,纺机企业正在为行业实现智能制造提供坚实基础。

近一段时期,纺机企业、科研院校加大智能化设备研发,提高生产效率、降低企业运营成本的科技成果频频涌现。今年8月,由经纬纺织机械股份有限公司所属企业研制的“全流程智能化棉纺成套设备及系统等14个项目”科技成果通过鉴定。其中,全流程智能化棉纺成套装备采用全新工业化、一体化设计,提升成套装备连续化、自动化水平;研发了全电子牵伸技术,实现牵伸工艺调整数字化;突破精梳“三自动”技术,实现棉卷退管、换卷、生头装置一体。全流程智能化成套物流系统可以实现利用AGV 和RFID 技术,研制柔性及刚性技术相结合的自动输送系统,首创移动平台缓存换筒模式,实现梳棉机与并条机间棉条筒自动输送及空满筒交换;精梳及与末道并条通过固定导轨将条筒自动输送到满筒的存储库,并采用RFID 技术实现输送品种的调度;开发条筒托盘输送及仓储技术,首创并条机与粗纱机整体换筒形式,实现并条机与粗纱机间棉条筒自动输送及空满筒交换。

在数字化设备研发方面,东华大学、福建屹立智能化科技有限公司、福建华峰新材料有限公司联合完成的“数字化经编机系列成套装备及数字化经编车间”科技成果于今年7月通过鉴定。该项目提出对双针床经编机梳栉横移系统与成圈系统进行动力学分析与优化的方法,为3D 复杂花型经编织造、经编机高速稳定运行奠定了理论基础;开发了特殊工艺要求下数字化经编机关键机构及实现方法,满足了经编织物高端应用的需求;提出高度集成的嵌入式智能控制模式,提高了系统的实时性和可靠性;提出数字化经编机的信息模型,建成数据实时采集、信息共享与智能决策的数字化车间。

该项目集成创新了数字化经编机的机械系统、数字控制系统,研发成功15个型号数字化经编机,并实现了产业化,在福建华峰新材料有限公司建成5个数字化经编车间,大幅提高生产效率,降低综合运营成本。

支撑高性能纤维突破创新

高性能纤维材料的研发对产业实现高质量供给至关重要。近年来,我国高性能纤维产业取得快速发展,全面渗透到汽车轻量化、航空航天、风力发电、军工船舶等领域,成为国防和制造业提升的新动力。实现高性能纤维及复合材料产业化和规模化应用,突破制备、应用等核心关键技术,打破欧美国家的技术垄断和“卡脖子”环节是发展高性能纤维材料的重中之重。

12月12日,由江苏万工科技集团牵头,集聚十余个科研院所的“高性能纤维预制体智能装备研究院”在江苏建立,旨在集聚全国智力资源、打造研发高地、形成发展合力,加强高性能纤维预制体智能装备研发,攻克关键核心技术环节,打破国外“卡脖子”环节,推动高性能纤维及复合材料产业突破发展。据悉,研究院近期正在进行碳纤维全自动圆筒织机研制、石英纤维宽幅平板织机研制、玄武岩纤维蜂窝织机研制等项目;中期项目则涵盖舰用玄武岩纤维全自动平板织机、柔性超高分子量聚乙烯防刺布全自动织机、芳纶防弹衣全自动织机、碳纤维增韧陶瓷基织浸一体全自动装备、石英纤维三维圆锥织物织机、异形三维织机;远期项目将覆盖制备各种高性能纤维、各种形状的全自动三维织机、铺丝机、缠绕机、针刺机、缝制机。

在高性能纤维材料中,碳纤维是一种含碳量在90%以上的具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、导电导热性好、热膨胀系数小等一系列优异性能的高性能纤维材料。在碳纤维相关生产装备的研发方面,行业企业在进行不懈地努力。

航宸石家庄新材料科技有限公司和东华大学共同研发的“大丝束碳纤维超声波展纤技术及装备”“低克重碳纤维织造技术及装备”项目于今年8月通过科技成果鉴定。据了解,“大丝束碳纤维超声波展纤技术及装备”项目通过理论分析和实验研究,采用超声波原理进行碳纤维展纤,降低了纤维损伤率;采用自动控制理论与在线检测技术,保证展纤质量;分析碳纤维上浆剂类型与展纤溶液类型、浓度关系,获得展纤溶液工艺指导生产实践;采用盘式卷绕存储形式,保证展平后碳纤维扁丝平整、均匀卷绕。“低克重碳纤维织造技术及装备”项目研发了带状纬纱送纬技术,避免了纬纱缠绕和打卷;新型带状纬纱夹持技术提高夹持纤维可靠性;织口移位技术可减小打纬机构的动程及其对纬纱的打击和挤压,避免纬纱的变窄和起皱;采用热熔丝封边技术,保证织物封边齐整。

在国内市场对高性能纤维的需求逐渐增大、节能减排、人力成本升高等压力下,大多数国内设备制造商正紧跟国际纤维趋势最新技术发展,注重技术研发实效,从细微之处着手,努力赶超世界尖端装备。

中国国际纺织机械展览会暨ITMA 亚洲展览会一直坚持引导技术潮流和创新,展示最前沿的智能制造新产品与新应用

绿色可持续发展需求迫切

今年以来,新冠肺炎疫情在全球的蔓延、气候异常带来的深刻影响,使得绿色发展和可持续发展等理念已经成为人类共识。以资源可再生、低能耗、低排放、低污染为基础的绿色发展经济模式,是制造业今后发展的必然方向。对于纺织业而言,绿色纤维制备技术、清洁生产技术、绿色印染技术、纤维回收技术的飞速发展与产业应用不断深化,推动着全产业链的绿色化进程。

东莞市金银丰机械实业有限公司主要从事纺织品、人造革机械领域的研发制造。2012年,公司开始无水少水清洁印染设备及工艺的研究,2014年第一台无水印染设备交付给苏州迪利安环保科技有限公司。在2018 中国国际纺织机械展览会暨ITMA 亚洲展览会上,公司展出的“无水低碳少逸散染色机”得到了业界同仁的认可。

2019年,由东莞市金银丰机械实业有限公司、广东智创无水染坊科技有限公司主导研发的“涤棉中厚织物短流程连续清洁染色技术与关键装备”项目荣获“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖。该项目系统研究了分散染料晶体结构对其超细化效果的影响,创新设计新型梳状两亲聚合物高效分散剂,优化分散染料超细化工艺,获得高稳定性液态分散染料,基于水热协同塑化作用,开发涤纶织物免水洗染色工艺技术;在系统研究织物上自由水及结合水、无机盐等对活性染色固色效率影响的基础上,开发纯棉、涤棉织物轧—烘—焙蒸短流程染色工艺;创新设计具有防分散染料逸散、水热协同固色作用的专用染色装备,实现涤棉纯纺及混纺织物的短流程染色产业化。

实现高质量的供给,降低污染排放是前提,而在高质量发展时期,纺机行业在智能制造、高性能纤维制备、绿色环保领域的技术创新成果,更需要一个专业化的平台展示。中国国际纺织机械展览会暨ITMA 亚洲展览会一直坚持引导技术潮流和创新,展示最前沿的智能制造新产品与新应用,为全球纺织机械制造厂商提供机遇,助力我国由纺织制造大国向纺织制造强国转型。作为后疫情时代全球纺织机械领域重要的展览展示平台,备受瞩目的2020 中国国际纺织机械展览会暨ITMA 亚洲展览会将于2021年6月12-16日在国家会展中心(上海)举办。主办方表示,本届纺机联合展作为后疫情时期的纺织机械全球大展,将汇聚全球业界创新理念与产业应用技术,为整个纺织产业链上下游的用户搭建良好的交流、对接平台,供需双方在感受市场热情的同时,将合力探索产业高质量发展的新定位,寻觅转型新方向。

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