中國紡織工業聯合會科學技術獎獲獎項目選載

硅丙乳液涂料印花黏合劑關鍵技術研發及產業化

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:傳化智聯股份有限公司、魯豐織染有限公司、杭州傳化精細化工有限公司

主要完成人:王勝鵬、張戰旗、于本成、王德振、宋金星、齊元章、陳八斤、儲昭華、蘭淑仙、陳英英

由于傳統染料印花都需要水洗,導致印花加工廢水排放每年約5~6億t,占全部印染廢水的25%~30%.涂料印花工藝因不需水洗,幾乎不產生廢水,而被國家工信部重點推廣并列入紡織行業清潔生產工藝之一.該項目依托國家級企業技術中心,歷經十年的研發,采用分子結構設計及制備新方法,在多項關鍵技術上取得了突破,實現了手感、牢度、親水性等產品性能的全面提升.

(1)自主設計了"單乙烯基硅氧烷-丙烯酸酯共聚物"結構(Ⅰ),其單官能團有機硅結構能避免常規硅丙乳液中雙官能團有機硅單體在聚合時易交聯而不穩定的問題,而使硅單體含量突破了常規技術5%的限制,達到單體總量的40%,真正解決了手感柔軟的問題.

(2)首次設計了"嵌段-接枝型可交聯的封端異氰酸酯"結構(Ⅱ)作為穩定劑及交聯劑,具有雙親基團的嵌段-接枝型結構使其分子兼具了表面活性劑和高分子分散穩定劑的雙重作用,不僅解決了硅單體難以乳化的問題,降低了體系乳化劑的用量,實現了有機硅與丙烯酸酯的穩定高效共聚,同時,封端的異氰酸酯在解封后,可以和纖維上的羥基等活性基團反應交聯,提升了色牢度.

(3)首次采用"有機硅締合改性技術",引入了側鏈聚醚及十八烷基的改性聚硅氧烷(Ⅲ),通過聚醚鏈段賦予產品親水性能;再通過側鏈十八烷基與結構(Ⅰ)中的十八烷基產生締合錨定的作用,解決了傳統乳液存在的相分離問題,使得結構Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ形成一個有機整體.

通過該項目實施,獲授權發明專利12件,作為全國標委會秘書處單位主持國家標準1項、行業標準4項、企業標準2項;發表論文7篇.整體技術水平國際先進.

高耐水壓軍警雨衣面料的研制

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:丹東優耐特紡織品有限公司、遼寧恒星精細化工有限公司

主要完成人:宋宏波、赫榮君、葛川、王翀、陳麗穎、趙穎、肖婷婷、鄭文慧、王云秀

目前國內外公認的先進防雨面料產品主要為PU涂層產品和層壓復合防水透濕產品,其綜合性能指標難以滿足軍用雨衣的技術性能要求.該項目以部隊、武警軍需被裝防護裝備及民用產品的升級換代為目標,通過材料合成和生產工藝優化技術研究,賦予超高耐水壓、抗老化、高剝離強力和單向導濕等性能,滿足特大暴雨等極端環境作業需求.

主要技術內容:(1)通過構建親疏水雙側通道功能膜結構使雨衣面料具備更好的透濕性、吸濕不溶脹、輕重性能.(2)選擇特定結構聚醚型聚氨酯并在涂層膠復配過程中創新加入防水劑、有機硅滑爽劑、粉體填料;增加底層涂層膠的骨架結構,同時使制備產品耐老化性能優異,產品性能遠高于同類產品面料.(3)面層聚氨酯選用含有更多親水基團的聚氨酯,并添加微孔木質纖維素,進一步增加紡織品的透濕性及剝離強度等性能.

項目產品具有優異的防特大暴雨、抗老化和透濕性能,達到現行部隊被裝標準JXUB2136-2012《07雨衣規范》和武警被裝WHB3404-2015《07武警分體雨衣規范》要求,綜合性能指標全面超過目前同類產品,達到國際先進水平.

項目產品屬軍民融合產品,填補了軍警高性能雨衣面料的市場空白,目前已廣泛用于部隊、武警雨衣以及公安等行業雨衣面料市場,并逐步推廣到戶外運動防雨面料領域.

無甲醛仿活性涂料印染黏合劑及其應用產業化研究

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:四川省紡織科學研究院、綿陽佳聯印染有限責任公司、四川意龍科紡集團有限公司、遂寧市新綠洲印染有限公司、四川益欣科技有限責任公司

主要完成人:黃玉華、樊武厚、石岷山、劉太東、杜非非、梁娟、韓麗娟、翟鴻衛、胡志強、羅艷輝

隨著國內外對環保問題的重視,工藝流程短、用水量少、廢水排放少的涂料印染工藝高速發展,涂料印染布的市場份額逐年增加.但是,涂料印染布的摩擦色牢度和手感較差,完全不能達到活性染料印染織物的水平,從而極大地限制了涂料印染工藝的深入推廣.

該項目針對涂料印染織物色牢度和手感差的缺陷,主要開發了仿活性黏合劑制備技術及其應用產業化技術.關鍵技術1,研發了一種端基含酰氧基羥烷基結構的聚硅氧烷中間體,可大幅提高仿活性黏合劑印染織物的手感;關鍵技術2,引入N-環氧丙基丙烯酰胺和無醛環氧交聯劑,研發了一種核/殼結構和互穿網絡結構的端酰氧基羥烷基聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯的仿活性黏合劑,其印染織物的色牢度和手感與活性染料印染織物相當;關鍵技術3,發明了具有兩級攪拌結構的物料攪拌裝置,縮短了仿活性黏合劑與其他印染漿料的混合時間,提高了生產效率;關鍵技術4,發明了導風板傾斜角度和伸出長度可調的定型機吹風裝置,能夠對印染織物進行更加均勻的烘干和焙烘,提高了仿活性黏合劑的交聯性.項目已獲得授權3項發明專利,2項實用新型專利.

該項目黏合劑產品已在綿陽佳禧印染有限責任公司、紹興飛亞印染有限公司等30多家印染企業使用,得到了用戶的一致好評:該項目產品不含甲醛、不含國家禁用的有毒、有害物質,其印染織物的色牢度和手感均能滿足客戶要求,且與活性染料印染織物相當.

該黏合劑產品在生產和使用過程中均不會對環境造成污染,具有良好的社會生態效益.該項目的實施可以提升涂料印染織物的市場競爭力,使涂料印染工藝替代染料印染工藝成為現實,對于推動紡織印染行業的技術進步和節能減排具有舉足輕重的作用.

基于超支化聚合紡織品功能整理劑制備關鍵技術研發及應用

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:南通大學、泉州邁特富紡織科技有限公司、南通斯得福紡織裝飾有限公司、張家港耐爾納米科技有限公司

主要完成人:姚理榮、崔建偉、柯永輝、張華、張峰、徐思峻、顏永恩、葉偉、賈雪平、張廣宇

該項目產品是新型抗菌型多功能整理液及其衍生紡織品,整理液具有高效穩定和與纖維高親和性的特點,是實現紡織品多功能化和綠色加工的關鍵,可廣泛應用于醫用紡織品、家用紡織品、服用紡織品和產業用紡織品等眾多領域.該項目提出了基于超支化聚合物納米空腔結構的納米顆粒成型理論,率先攻克了利用聚合物的空腔結構和端基官能團可控制備無機納米材料的難題,成功開發出粒徑小(5~10nm)、粒度分布窄、耐氧化、耐氯、耐高溫(150℃)納米材料,有效提高了納米材料與纖維的親和性,實現了常溫無助劑下納米材料對纖維的自動負載、定向組裝和多功能綠色整理.該項目的成功產業化,突破了國外對高技術含量、高附加值醫用、服用和產業用紡織品的壟斷,提升了我國高端紡織品的市場競爭力.

2010年,南通大學聯合國內相關公司,對高效穩定強吸附型納米抗菌劑制備及其對不同纖維、面料復合多功能整理技術進行攻關,獲授權發明專利15項,其中美國PCT專利1項,發表研究論文10篇,其中SCI收錄論文6篇,"抗菌型防水、防污、防油暖流式蕎麥枕芯"2013年被認定為江蘇省高新技術產品.項目成果通過了中國紡織工業聯合會科技成果鑒定,總體處于國內領先水平.

該項目醫用產品已應用于國內北京積潭醫院、301醫院、湘雅醫院等60家醫院,以及天津瑞安爆炸事件和臺灣新北市重大粉塵爆炸事故,抗菌型多功能面料廣泛用于各類防護服裝和家紡產品,相關產品遠銷歐美、中東、日本、印度等國家.

全聚紡關鍵技術及其產業化

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:江南大學、南通雙弘紡織有限公司、江蘇悅達棉紡有限公司、常州市恒基紡織機械有限公司

主要完成人:謝春萍、蘇旭中、劉新金、吉宜軍、戴俊、李偉東、秦瀟璇、樂榮慶、徐伯俊

環錠紡是現代細紗生產中最主要的紡紗方式,國內環錠紡紗錠已超過1.4億,約占全球紗錠的2/3.但環錠紡紗過程中,由于加捻三角區的存在,使成紗毛羽多、強力低.集聚紡又稱緊密紡,因大幅度改善成紗毛羽、強力等品質已成為目前應用最為廣泛的一種環錠紡新技術.該項目針對上述問題開展產學研聯合攻關,研發出新一代智能數控全聚紡系統,并實現了產業化推廣,填補了我國羅拉型集聚紡的空白.主要創新成果如下:

(1)首創采用直徑為50mm的鋼質窄槽式空心集聚羅拉,攻克了采用不銹鋼材質進行空心羅拉加工的方法和熱處理技術難關,羅拉和系統的使用壽命是國外一流產品的3倍,解決了集聚元件壽命短、系統維護成本高的難題;(2)研發了多電機傳動牽伸全數控系統,實現了牽伸傳動可移植安裝和工藝參數的辦公室下單,解決了羅拉型集聚紡系統在國產環錠細紗機上不可改造的難題,降低企業投資成本65%;(3)研發了基于高氣密性負壓吸風系統整體優化設計的全程聚集技術,全面提高成紗綜合質量,降低系統能耗20%以上,解決了集聚紡系統能耗高的難題;(4)研發了基于牽伸專件優化設計的浮游區長度可調技術,前浮游區長度可在11.79~14.00間調節,紡各種原料時適應性好,解決了品種適紡性差的難題.

項目已成功實現智能數控全聚紡系統關鍵技術研發,并完成在國產環錠細紗機上的規?；脑?系統屬國內首創,整體技術達到國際先進水平,其中空心羅拉和吸風組件等關鍵技術達到國際領先水平;獲授權專利40件,其中美國發明1件、中國發明10件、實用新型29件,發表SCI論文9篇.

JSC326型梳棉機

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:卓郎(常州)紡織機械有限公司

主要完成人:朱中華、許小平、王剛、萬偉鋒、馮曉建、張永平、徐玉俊、盛意平、王春平、黃玉強

清棉工序與梳棉工序聯結形成一條自動生產線-清梳聯,它是棉紡技術發展的必然,是當前我國棉紡行業技術改造的重點項目,也是棉紡行業裝備現代化的重要標志,高產梳棉機是清梳聯的重要組成部分,是清梳聯的心臟.梳棉機是將經開清棉工序開松過的散纖維進行梳理、除雜、混合并且排除大部分棉結、雜質和短絨后集束成較均勻的棉條,有規律地圈放在條筒內,供后續并條工序使用.梳棉機在技術上要求達到高速、高產、并實現連續自動控制,性能上要求可靠、穩定并具多重安全保護,這樣實現梳棉產量高、棉條質量好的目標.

JSC326梳棉機機幅加寬到1280mm,同時錫林抬高,分梳區長度增加,分梳區分梳面積增大,提高梳棉產量;活動蓋板的精度及可靠性,單獨變頻傳動,速度設定方便,工藝適應性強;采用鋁合金蓋板骨、特殊耐磨材料的蓋板接頭及優化的蓋板接頭自清潔裝置設計;工藝隔距調節機構設計合理,調整、拆卸方便;整機控制系統采用通訊控制,操作界面直觀,并能實現互聯網遠程監控功能;采用混合環控制的自調勻整及配置自動換桶圈條器,錫林平穩啟動.

JSC326梳棉機具有完全自主知識產權,共獲2項發明專利,8項實用新型專利,另申請發明專利5項,其中梳棉機活動蓋板接頭自清潔裝置、紡紗準備機上的分離刀位調節裝置及其使用方法已進入實審階段.該機是清梳聯中的關鍵設備,自2015年推向市場至2017年底,已經銷售1505臺,實現銷售收入5.7億元,為企業向棉紡用戶提供性價比更好的設備奠定了基礎,給公司和客戶帶來雙贏,經濟和社會效益顯著.

DYECOWIN高溫染色機

獲獎等級:二等獎

主要完成單位:立信染整機械(深圳)有限公司

主要完成人:徐達明、李俊威、陳和、王智山、曾育南、蔣榮、歐正初

液流染色機依靠含染料流體以物理推動方式令織物運轉并同時上染."DYECOWIN高溫染色機"多種創新機械設計以熱流體力學為基礎,提升織物內循環綜合指標,相比傳統液流染色設備更有效節約用水、染化料及能源.配合新研發過程控制器提供中央計算器鏈接功能,以控制及自動化科學為基礎,實現染色車間全面智能化管理.

主要科技內容:(1) 研發水流分布調節技術,解決折痕及壓頂情況,提升最大布速及載量.(2)研發可調控防旋渦噴流技術,實現在不改變風機頻率或停機情況下,通過調控CONJET噴嘴機理實時精準控制噴流量.(3)研發三段式儲布槽技術,降低染色浴比.(4)研發提升織物循環效果的導流技術,改善裂紋瑕疵.(5)研制人體工學為基礎的取樣出口,改善質量監控效率;研制簡易清潔保養的缸底結構,解決傳統儲布槽缸底積聚毛碎問題.(6)研發高效出布滾筒,提高出布效率.(7)研發綜合智能洗水技術.(8)研發模糊(快思)邏輯溫控技術,實時監測外在環境的物理狀況并持續微調溫控參數,有效控制溫差精度及提升溫控穩定性.

該項目的成功研制,推動了國內印染設備技術創新,為印染行業提供更加優良的設備,提升了國內外印染行業的染色質量和產能.