中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2022年度）

高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备

获奖等级：二等奖

主要完成单位：恒天重工股份有限公司、河南立新工业装备有限公司、河南煜东信息科技有限公司、中原工学院

主要完成人：吕宏斌、康桂田、汤水利、翟江波、闫昱初、王晓雨、周世勇、张恒、杨国全、张九零

水刺法非织造成套装备是用于将短纤维经过梳理成网-水刺固网加工制成柔性材料的成套装备，具有纤维适应性强、工艺变化多和产品应用广的特点。但当前我国水刺法非织造成套装备存在生产速度慢、能耗高、产品横向强力低和智能化程度低等问题，制约水刺法非织造成套装备技术进一步发展。基于此，该项目提出了研发高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备，主要科技创新如下。

（1）自主研发了高速高杂多层级纤网梳理制备技术及成套梳理成网装备。构建了多层级高杂纤网梳理制备方法，创新设计了精确导流的高速杂乱梳理机弧板和高精度的漏底，优化配置了利于纤维控制的全机针布；项目集成了22条梳理成网装备，实现了多层级纤网的高速（≥210 m/m in）、高杂（MD：CD≤3.5）和高质（CV 值≤3%）的梳理成型。（2）自主发明了高效节能水刺加固技术及成套水刺固网装备。研制了高效脱水技术及节能抽吸辊筒，显著提升了抽吸效率（总抽吸能耗＜120 kW·h/t）；构建了促进纤维缠结的高效水刺头，有效增强了水射流利用效率（水射流初始速度衰减＜3%/（10 cm），水针板使用寿命提升了30%）；项目集成了22条高效节能水刺固网装备，水刺能耗＜780 kW·h/t。（3）自主构建了水刺法非织造布成套装备的智能化应用体系。基于数字网络，项目研发了适应高速生产的自动化解决方案，实现了智能化高速水刺工艺的单线自优化；建立了产品远程运维数据中心，实现了远程智能的便捷性服务；构建了全流程多品相智能化生产管理系统，显著提升了水刺法非织造布成套装备的自动化、智能化水平，综合用工＜8人/单线。

项目已获授权发明专利2项，实用新型专利11项，软件著作权2项，制定国家标准2项，行业标准1项。

高效短流程帘子线装备及智能生产系统

获奖等级：二等奖

主要完成单位：宜昌经纬纺机有限公司、武汉纺织大学、山东海龙博莱特化纤有限责任公司

主要完成人：聂俭、徐巧、张丕华、张明、吴磊、赵连勇、潘松、刘娅娥、张智明、黄清

近年来，采用三股丝的帘子线是高档汽车飞机轮胎等产业发展趋势，现有技术需初捻和复捻2 步工艺，其加捻过程中存在易于拉毛加剧毛羽、捻度不匀、能耗高等难题，三股帘子线装备成为影响产品质量与生产效益的关键所在。项目通过理论创新、技术突破、工程应用，建立了帘子线装备技术体系，主要创新点如下。

（1）发明了“一步法”三股丝高效短流程加捻方法与三股直捻机，可实现二股/三股丝直捻的灵活转换，为高端帘子线制品提供一种新型高效节能、短流程的工艺装备，满足高端应用需求。（2）提出了二股/三股丝帘子线直捻气圈形态控制的节能方法，建立了二股/三股帘子线加捻复杂气圈的动力学模型与能耗模型，为二股/三股帘子线装备节能减耗和检测控制奠定了理论基础。（3）二股/三股丝帘子线直捻装备关键部件的创新设计，解决了“一步法”制备帘子线过程中锭位同步、高速匀捻、超喂打滑等难题，实现了短流程、高效、高质量生产。（4）发明了帘子线直捻气圈直接检测控制技术，研发出直捻机数字化自动控制系统；开发帘子线智能生产系统，实现数据实时采集和共享、车间监测和管理等，为帘子线智能制造提供了技术支撑。满足了数字化帘子线装备智能化发展的战略需求。

项目获授权发明专利6 项（含国际专利1 项）、实用新型专利14项。研制的高效短流程数字化帘子线装备，生产效率明显提高，经济社会效益巨大。

高性能柔性复合材料智能裁切关键技术开发及产业化

获奖等级：二等奖

主要完成单位：上海百琪迈科技（集团）有限公司、PGM SYSTEM LIM ITED

主要完成人：袁小燕、刘桥生、Lorenzo R iva、Gu Xiaojun、 袁博、冯坚栋、蔡超、李红、洪婉佳、陈祎婧

高性能纤维及其柔性复合材料是引领新材料技术与产业变革的重要基础材料，广泛应用于航空航天、国防军工、安全防护、轨道交通、舰船车辆、新能源、健康产业和基础设施建设等重要领域。该类材料强度高、硬度大，在裁切过程中对刀片的侧向作用力大，刀片偏转较多，影响了裁切精度和效率。裁切设备还存在智能化程度不高、裁切效率较低、厚质柔性材料竖向裁切自由度不高等抑制行业发展的主要技术难题。

为解决上述问题，项目主要开展如下4 个方面的研究工作：（1）研发智能排料系统，采用人工智能算法，将图形以更佳的利用率呈现面料的规则、特征、色差等和存储材料性能参数及排料工艺相结合，批量进行优化排料和唛架计算，获得最节省用料的方案。（2）研发电容检测与光反射检测技术，实施检测刀片抖动，通过安装的装置抵消刀具抖动，补偿刀片偏转，实现高质量稳定裁切。液态硅降温技术，降低刀具温度，减少材料熔融。（3）研发高效薄质材料组合式激光快速裁切技术，采用激光面阵列的方式，通过利用活动反光板与反光棱镜配合实现激光的行列选择，从而实现在柔性材料上进行多种路径的裁切。（4）研发电磁控制的旋转刀头技术，通过粗调组件对刀头的角度和位置进行粗调，再通过精调组件将刀具组件调整到精确的角度和位置，可实现灵活的刀头空间自由度，进而可完成厚型柔性材料纵向多角度多方向的裁切。

项目获授权发明专利2项，实用新型专利18项，外观设计专利1 项。项目自投产以来，年产各类裁床设备500余套，经济效益显著。

家纺床品高效短流程关键技术及应用

获奖等级：二等奖

主要完成单位：山东魏桥嘉嘉家纺有限公司、东华大学、浙江衣拿智能科技股份有限公司、杭州中服科创研究院有限公司、山东魏桥纺织科技研发中心有限公司

主要完成人：张洁、张艳红、宋海英、徐楚桥、张红梅、张朋、吕治家、王晓燕、吕新、张兴坤

项目组以缩短家纺床品全生命周期和提高全流程效率为目标，从工艺、装备、管控3个层次着力，共攻克了家纺床品高效短流程3 项关键技术，形成了“一次成型工艺—在线视觉检测—生产协同管控”为特色的3大创新点。

（1）在工艺层面，突破了功能性家纺床品一次机织成型技术，开发了一系列功能、时尚、个性化的新型家纺产品。颠覆了传统家纺床品加工方式，解决了针眼钻绒行业难题，节省工时34%，减少用水30.9%。（2）在装备层面，攻克了大宽幅家纺产品在线视觉检测技术，实现了家纺铺布过程中6类疵点的自动检测，家纺打包成品的自适应分拣入库，替代了人工，全幅面巡游速度达到0.86 m/s，包装速度达到252套/h。（3）在管控层面，提出了多品种家纺混线生产协同管控技术，实现了最多6个品种混线生产，消除了瓶颈工序的流转堵塞，降低了管理人员知识经验要求，单个吊架承重达到6 kg，单站产品储存数量达到20件，输送速度达到14.5 m/m in。

项目共获授权发明专利8项，软件著作权10项，发表学术期刊论文10篇。在山东魏桥嘉嘉家纺有限公司建立了家纺床品高效短流程示范工厂，包括智能裁剪、缝制、打包示范生产线各1 条。项目技术已推广应用到江西东奕、江阴领奇、厦门宝瀚、江苏腾威4 家企业。项目的完成，树立起了家纺行业的高效短流程标杆，也为服装等纺织领域的其他行业提供了一条可复制的路径。

全流程印染过程数字化控制技术研究与应用示范

获奖等级：二等奖

主要完成单位：华纺股份有限公司、滨州华纺工程技术研究院有限公司、滨州华创网络科技有限公司

主要完成人：盛守祥、李春光、王国栋、吕建品、赵奇生、于剑、刘宝图、刘国锋、于诗辉、薛建成

针对全流程印染过程自动化控制水平低、劳动强度大、生产效率和一次成功率低、生产成本高等重大关键技术问题，创新建立基于物联网的在线检测和控制系统，实现印染生产全过程工艺参数的在线检测和闭环；创新建立化学品智能配送装备及控制系统，实现印染生产过程中化学品的自动、高效、精确计量和输送；创建原辅料、设备和人员等参数与订单交货期相关联的工程模型，开发生产计划智能排产系统；研究发明智能化设备，发明双幅绳状退煮漂联合机和仿蜡产品智能验整设备，提高生产效率，节约人工成本。建设包括坯布烧毛、退浆、丝光、漂白、打卷、印花、蒸化、水洗、拉幅等工序在内的全流程印染过程数字化控制技术应用示范线和示范车间，提高企业生产自动化程度和智能化程度，为新旧动能转换做出突出贡献。

项目获授权发明专利2 项；获得软件著作权4项；发表论文4篇；制定企业标准2项。设备关键参数采集率100%，故障诊断正确率94.5%，产品一次准确率98.4%。产品平均能耗降低25%，水耗降低31%以上。

该技术已在鲁丰织染有限公司、滨州东方地毯有限公司、滨州市仁泰纺织工贸有限公司等3 家单位进行推广应用。研究成果效果突出，经济、社会和环境效益显著，为推进印染行业的发展起到了良好的示范作用。

全自动落筒高速假捻变形装备的关键技术开发及产业化

获奖等级：二等奖

主要完成单位：无锡宏源机电科技股份有限公司

主要完成人：孙斌、莫晨、何小明、钱爱梅、张洪琪、杨琴、史理娥、苏甦、钱怡君、朱文骏

该项目主要适用于将聚酯或聚酰胺预取向丝或牵伸丝进行假捻变形，使之成为有高度拉伸和恢复能力的弹力丝，供后道织造高附加值产品。项目主要是基于当前国际上最先进的高速精密数码卷绕技术、单锭气动控制自动落筒技术，开发一种代表当今最前沿智能控制技术的新一代高效智能型高速弹力丝机（又称假捻变形机、加弹机）。

主要技术内容：（1）开发了全自动落筒高速弹力丝机整机技术，研制了包括变形热箱、冷却装置、假捻装置、定型热箱、自动落筒卷绕装置。（2）开发了自动落筒技术，研制了自动落筒筒管生头、纺丝换筒生头及输送装置、自动落筒吸丝及废丝处理装置、自动落筒软件。（3）开发了高速精密数码卷绕技术，研制了卷绕硬件装置及控制系统、精密数码卷绕软件。

项目已获授权发明专利4 项，实用新型专利1项。HY-9 型全自动落筒高速弹力丝机最高机械速度1350 m/m in，整机384锭，最高横动次数800次/min，允许同时落筒锭位（单边）8 锭，自动落筒成功率≥98%。

HY-9型全自动落筒高速弹力丝机的成功开发，填补了国内空白，打破了国外技术的垄断。产品技术优异，最高机械速度、锭数、自动落筒成功率达到先进水平；适纺范围最广；允许同时落筒锭位最多；总装机功率最低；每锭占地面积最小，可实现生产流程的自动化、连续化、智能化，助力纺织企业实现数字化生产，提升生产效率。HY-9 型全自动落筒高速弹力丝机于满足当前自动化、节能等要求，促进化纤行业产品结构调整和纺机行业科技进步，适合高端现代化工厂高速高效、无人化生产。