漢麻纖維結構與性能研究

主要完成單位：總后軍需裝備研究所、西安工程大學、漢麻產業(yè)投資控股有限公司

項目以大面積種植和綜合利用的低毒漢麻為對象，采用多種現代測試手段，深入測試和分析了漢麻的結構與性能，為確定漢麻纖維加工工藝和加工設備提供了依據，并為漢麻產業(yè)化技術的發(fā)展提供了必要的基礎理論支撐。

主要研究內容

采用現代測試手段，測試分析漢麻不同地域、不同生長時間，植物不同部位組成變化的規(guī)律，全面分析漢麻韌皮纖維的形態(tài)結構、超分子結構和化學組成，初步提出漢麻纖維分子結構模型。

采用先進的測試方法和測試手段，全面測試分析了漢麻纖維的力學性能、表面性能、抗菌性能、吸附性能、抗紫外線性能、光、電、熱、濕性能等，并揭示這些性能與漢麻纖維內部結構組成之間的關系。

在結構性能分析測試的基礎上，探討漢麻纖維的抗菌防臭機理，防紫外線機理，吸濕排汗機理，化學吸附機理等，為漢麻纖維特種功能織物開發(fā)奠定基礎。

連續(xù)式陽離子染料可染聚酯裝備和工藝開發(fā)

主要完成單位：上海聚友化工有限公司、中國紡織科學研究院、桐昆集團浙江恒盛化纖有限公司、吳江赴東紡織集團有限公司化纖分廠

項目屬于化纖原料領域的技術和設備開發(fā)，適合于有三四單體加入的均聚物或高含量添加劑加入的共聚物的差別化聚酯連續(xù)式聚合生產過程。

陽離子染料可染聚酯(簡稱CDP)，因其具有織物吸色容易、上染率高、不退色等優(yōu)異性能，現已成為我國改性聚酯中產量最大的一個品種，廣泛應用于仿真絲織物、花色織物與羊毛混紡織物等領域。長期以來，我國陽離子染料可染聚酯的生產工藝主要是間歇聚合裝置，無法實現熔體直接紡絲，而且生產過程中存在熔體過濾器及紡絲組建更換周期短，聚酯熔體紡絲和染色性能差等問題。連續(xù)式聚合裝置的關鍵技術仍被少數發(fā)達國家壟斷，因此開發(fā)出具有自主知識產權的連續(xù)式陽離子染料可染聚酯裝備和工藝成套技術，對于提高差別化聚酯的產品質量和降低生產成本意義重大。

主要研究內容

項目研究和開發(fā)了三單體(SIPE)制備工藝、注入、混合和反應工藝及整個裝置相應的酯化、預縮聚和終縮聚工藝優(yōu)化、熔體直接高速紡工藝，研究了低聚物管道在線添加技術，優(yōu)化了低溫短流程連續(xù)聚合工藝條件，形成了完備的陽離子染料可染聚酯連續(xù)生產的成套工程化技術。首次成功開發(fā)出了帶有染色基團的三單體在線管道添加技術、雙室均化器等專利技術，保證了工業(yè)化產品質量的穩(wěn)定性和均勻性。首次成功開發(fā)出低溫短流程熔體直接紡工藝技術，保證生產高品質絲織產品的同時，進一步節(jié)省了能耗。與國內外其他陽離子染料可染聚酯裝置相比，該項目提供的技術工藝流程短、設備效率高、單耗低、綜合能耗低、產品質量優(yōu)良、裝置運行穩(wěn)定可靠、投資少、整體技術先進，達到國際先進水平。

項目價值

項目開發(fā)的技術與裝備5年來已建成了3條年產6萬噸陽離子染料可染聚酯的工業(yè)化裝置，實現了熔體直接紡長絲POY和FDY，為企業(yè)帶來豐厚的利潤，同時也為我國聚酯行業(yè)差別化產品的工業(yè)化連續(xù)生產提供了技術支持，促進了我國聚酯行業(yè)的結構調整和優(yōu)化升級。[pagebreak]
百萬噸級PTA裝置工藝技術及成套裝備研發(fā)項目

主要完成單位：中國紡織工業(yè)設計院、重慶市蓬威石化有限責任公司、浙江大學、天津大學

主要研究內容

低溫、中溫、高溫氧化反應動力學；鼓泡塔式反應器冷模試驗；氧化反應器多功能進氣系統模擬試驗；溶劑脫水工藝；CTA/PTA結晶動力學及模擬試驗；CTA/PTA干燥工藝及模擬試驗；CTA加氫精制動力學；單元建模及全流程模擬軟件。

項目依托濟南正昊年產8萬噸PTA裝置進行工業(yè)化試驗；完成濟南正昊年產60萬噸PTA裝置工藝；依托重慶蓬威石化完成年產90萬噸PTA裝置基礎設計；和制造廠及高校合作研制PTA干燥機等關鍵設備，設備國產化率達80%以上；已申報專利21項；分散型控制系統及儀表安全系統應用軟件。

項目價值

項目采用國內首套自主技術和國產化成套裝備建設的PTA裝置，其順利投產，打破了國外技術壟斷，結束了我國長期完全依賴引進技術和設備建設PTA裝置的歷史，對我國PTA工業(yè)的發(fā)展具有里程碑式的意義。百萬噸級國產化PTA裝置的問世，將促進我國PTA工業(yè)的快速發(fā)展，以及行業(yè)升級換代及結構調整。同時實現聚酯產業(yè)鏈的垂直整合，降低投資及成本，提高我國聚酯產業(yè)鏈在國內外市場的競爭力。國內PTA工業(yè)的發(fā)展，必將帶動機械、電子等相關產業(yè)的相應發(fā)展，也為勞動就業(yè)及國家的持續(xù)發(fā)展作出貢獻。繼蓬威石化PTA裝置投產之后，江蘇海倫年產120萬噸PTA裝置及紹興遠東年產140萬噸PTA裝置相繼與中紡院簽約，應用推廣前景看好。

高性能維綸及其紡織品開發(fā)

主要完成單位：四川大學、總后軍需裝備研究所、四川維尼綸廠、東營市半球紡織有限公司、浙江新建紡織有限公司、湖南省湘維有限公司、山東沃源新型面料有限公司、上海全宇生物科技遂平有限公司、綿陽恒昌制衣有限公司

項目針對量大面廣的工裝面料及軍警作訓服面料堅固度差、舒適性差、防護性能差等問題，研制出纖維表面具有致密皮層、可受高溫熱水加工的高性能維綸，通過紡紗、織造和染整工藝的系統設計研究，研發(fā)出堅固結實、穿著舒適、可兼具其他防護功能、可高溫消毒、性價比高的工裝和作訓服面料。

主要研究內容

自主研發(fā)了濕法加硼紡絲和醛化相結合生產高性能維綸的全新工藝，對原液制備、紡絲和后處理工藝進行了創(chuàng)新優(yōu)化，使纖維具有適當比例的致密皮層和取向度，強度達7.5cN/dt以上，兼具耐熱水性，水中軟化點達112℃以上；開發(fā)了長絲束醛化和機械卷曲生產高性能維綸的新技術，纖維強度達8cN/dt以上，水中軟化點大于114℃，綜合性能優(yōu)良。

系統研究了混比、紗線結構、織物結構及染整工藝，解決了面料堅固耐磨與舒適性的矛盾、致密皮層的染色難題、維綸定型后手感發(fā)硬問題以及95℃熱水消毒導致皂洗色牢度低的問題。含高性能維綸新作訓服的熱阻小于原作訓服；耐平磨指標比原軍標提高7.2倍、相近平方米克重下實際耐平磨次數提高數倍至10多倍；斷裂和撕裂強度均優(yōu)于國內外同類產品，實際使用壽命成倍增加。并可在95℃下達到皂洗色牢度4～5級，可實現高溫洗滌消毒，適合國內外未來工裝租賃供應方式。項目總體技術處于國際領先水平。

項目以產學研結合和全流程結合的方式形成產業(yè)鏈合作研發(fā)，并承擔了軍警作訓服面料及國內外工裝面料的生產任務。高性能維綸的研發(fā)基于四川大學高分子材料工程國家重點實驗室和化纖研究所的小試研究成果。軍需裝備研究所基于軍用作訓服面料研發(fā)需要，聯合四川大學和3家維綸企業(yè)進行了中試技術攻關和工業(yè)化生產技術研究，并以高強耐磨、耐高溫濕態(tài)加工、熱濕舒適作為軍警作訓服和國內外工裝面料的必備性能，在紡絲、紡紗、織造、染整和服裝整個技術環(huán)節(jié)進行系統優(yōu)化，達到了預期目的。

項目價值

項目技術先進實用，具有產業(yè)鏈集成創(chuàng)新的特點，市場前景十分廣闊。項目的研發(fā)和推廣對我國傳統紡織行業(yè)技術改造和創(chuàng)新能力的提升具有良好的示范作用。

高強耐腐蝕PTFE纖維及其濾料開發(fā)和產業(yè)化

主要完成單位：浙江理工大學、西安工程大學、南京際華三五二一特種裝備有限公司

項目屬于纖維制備技術和非織造技術為主體的跨學科綜合性研究。項目瞄準聚四氟乙烯(PTFE)纖維及其環(huán)保濾料耐高溫、耐腐蝕的特性，以及大量依賴進口的局面，進行綜合性研發(fā)，目的是提高PTFE纖維及其環(huán)保濾料的生產工藝和設備水平，推進“藍天工程”，為我國環(huán)境領域綜合治污提供新型過濾材料。

主要研究內容

針對傳統PTFE裂膜纖維均勻性差問題，提出采用PTFE/PVA(聚乙烯醇)共混、利用硼酸與PVA的絡合特性制備凝膠紡絲液并紡制高強PTFE短纖維的思路，研制出凝膠法加工高強PTFE短纖維的專利技術。

研制出PID程序控制技術進行溫度調控的燒結設備用于高強PTFE短纖維，發(fā)明了PTFE長絲纖維專用紡絲噴頭，形成較為完整的系列化PTFE纖維材料的生產裝備和技術。

針對傳統針刺濾料過濾效率低等問題，發(fā)明了將高強PTFE短纖維、長絲纖維、乳液涂層等技術集成的環(huán)保濾料多重復合加工技術，開發(fā)出具有高效除塵環(huán)保濾料專利產品。經質量檢驗部門檢驗，性能指標超過國內外同類產品水平，項目成果具有自主知識產權，產品性能指標達到國際先進水平。

項目價值

截止到2009年12月，項目獲得專利7項(其中獲授權發(fā)明專利5項，公開發(fā)明專利1項，授權實用新型專利1項)；起草企業(yè)標準兩項；形成兩大類產品：耐高溫、耐腐蝕的高強PTFE纖維和具有高效除塵高性能環(huán)保濾料，產品廣泛用于包括首鋼、大慶石化、南京凱盛水泥、江蘇國泰等在內的大型燃煤電廠、水泥廠、煉鋼廠、垃圾焚燒等行業(yè)的高溫尾氣處理上，取得了顯著的經濟、社會效益。項目技術和產品對促進我國高性能纖維、環(huán)保過濾材料的研究和加工水平，提高環(huán)境質量具有重要意義。[pagebreak]
高性能碳纖維三維紡織復合材料連接裙的研制

主要完成單位：天津工業(yè)大學

固體火箭發(fā)動機殼體連接裙是實現固體火箭發(fā)動機殼體級間段連接或與其他部件連接的關鍵承載結構部件，其在整個工作過程中需要承受軸壓、彎曲、剪切等負荷作用，這就要求連接裙的制造材料具有較高的結構強度和較小的材料密度，以減輕連接裙的重量、增加固體火箭發(fā)動機質量比。

目前我國現有定型型號上固體火箭發(fā)動機復合材料殼體的連接裙均采用金屬材料連接裙，與美國、俄羅斯等國外發(fā)達國家已廣泛采用復合材料裙相比，金屬材料連接裙存在重量大、容器特性系數低、加工裝配復雜、制造成本高以及與復合材料殼體連接部位的應力集中等技術問題。

主要研究內容

項目先后成功研制了可織造直徑為1400mm、三維機織圓桶形預制件的三維機織專用設備，創(chuàng)新性地開發(fā)了帶端筐的整體復合材料裙預制件的三維機織工藝和變厚度的三維機織工藝，成功開發(fā)了超大型三維機織預制件樹脂基復合材料RTM復合固化的工藝技術，成功設計制造了碳纖維樹脂基三維紡織復合材料整體裙用RTM模具和脫模工裝。經實驗測試，所研制的兩種尺寸碳纖維樹脂基三維紡織復合材料整體結構連接裙的力學性能超過了規(guī)定的標準；制件表面光潔，無缺陷；經過X射線檢查，制件內部無縮孔和疏松、氣孔、裂紋等，實現了研制合同中對復合材料裙要求的各項性能指標，并通過了裝機考核。同時，項目所研制的三維機織復合材料制件的制作技術，已經成功推廣應用到高性能制件上。項目研制的三維機織復合材料的性能達到了國際先進水平。

項目價值

三維紡織復合材料連接裙研制成功，為我國固體火箭性能的提高奠定了堅實的技術基礎。同時，為研制其他形狀的高性能三維整體機織復合材料制件提供了理論依據和技術保障，也進一步拓展了紡織技術在高性能復合材料和航天航空領域中的應用。

千噸規(guī)模T300級原絲及碳纖維國產化關鍵技術與裝備

主要完成單位：中復神鷹碳纖維有限責任公司、東華大學、連云港鷹游紡機有限責任公司

主要研究內容

項目在中復神鷹碳纖維有限公司500噸原絲、220噸T300級碳纖維中試的基礎上，結合工業(yè)化腈綸生產中積累的控制技術，采用連云港鷹游紡機有限責任公司幾十年化纖紡織機械的設計、制造與成套集成技術，建成國內首條具有國際先進水平的2500噸原絲、1000噸碳纖維連續(xù)裝備。

項目重點通過一步法連續(xù)大型穩(wěn)定聚合、離子交換樹脂螯合純化等創(chuàng)新技術，解決了聚合體的質量瓶頸問題；通過凝固浴濃度及溫度的精確控制、氨化親水、浸涌水洗新技術、分配牽伸比例的優(yōu)化和大型高壓飽和蒸汽牽伸和噴絲組件的結構設計等獲得了高取向度優(yōu)質原絲；通過開發(fā)具有自主知識產權的專用油劑與可控均質化預氧化工藝和無焦油碳化處理等技術，實現了性能均勻穩(wěn)定的千噸級T300碳纖維的生產；在關鍵設備方面，研發(fā)了20m3大型聚合釜、高壓蒸汽牽伸機、新型疊式外熱預氧化爐、超寬幅低溫碳化爐與高均勻性高溫碳化爐及相應的精密控溫系統等，實現了T300級碳纖維生產中的聚合、紡絲與碳化等工藝的精確控制與連續(xù)生產。從而形成了具有自主知識產權的PAN基碳纖維工程化核心技術、關鍵設備和配套系統，建成了年產2500噸原絲、1000噸T300級碳纖維的規(guī)模化生產體系，打破了國外的技術壟斷與進口限制，實現國產碳纖維的規(guī)模化生產，產品質量達到國際通用的T300級產品標準。

項目價值

千噸級T300碳纖維的工業(yè)化生產，打破了國外的技術與裝備封鎖，從根本上改變我國碳纖維受制于人的現狀，極大地緩解了民用和軍用領域對碳纖維的需求。同時將推動我國碳纖維工業(yè)的發(fā)展和趕超國際先進水平，尤其對高性能碳纖維如T700、T800等的研發(fā)具有良好的示范和不可估量的技術支撐作用，另外對提高國內高強纖維產業(yè)的國際市場競爭力，推動我國紡織化纖工業(yè)加快結構調整、技術進步和產業(yè)升級均有促進作用，并進一步推動我國高性能纖維及先進復合材料以及航空、航天、新能源等相關行業(yè)的發(fā)展，大幅度提高并促進我國相關行業(yè)的快速發(fā)展，產生一舉多得的技術共振效應。

棉冷軋堆染色新技術及關鍵裝置的研究開發(fā)

主要完成單位：華紡股份有限公司

冷軋堆染色新技術采取室溫堆置固著，不需要蒸汽，能量消耗少，浴比小，水、汽、電消耗是各種染色加工中最低的，冷軋堆活性染料染色無需常規(guī)活性染料染色中大量的鹽，固著率高，染料利用率高，廢液排放少，環(huán)保效果明顯，節(jié)能減排。冷軋堆染色技術以其設備投資少、基建費用低、適應性強、染料利用率高、染色產品布面效果好、色澤飽滿，經工業(yè)水洗不褪色，被廣泛應用于服裝面料、家紡、毛巾及其他紡織品的生產。

主要研究內容

項目淘汰傳統的生產工藝，引進進口設備，對染料及助劑進行優(yōu)化選擇，采用新型冷軋堆染色技術，對其工藝參數進行選擇及優(yōu)化，實現綠色環(huán)保、節(jié)能減排；在加工過程中，采用松式絲光及烘干，賦予面料自然彈力的最佳效果；其工藝條件全部實施在線跟蹤，大大提高了產品一等品率，為面料帶來嶄新的色彩、獨特的功能、別樣的風格，已成為國內領先的高檔系列舒適環(huán)保產品。

項目價值

項目采用室溫冷堆染色，節(jié)省了打底機預烘、水洗機汽蒸等工序，大大節(jié)省了水、電的消耗。實現比常規(guī)染色加工節(jié)約用水15%左右、節(jié)約用電15%、節(jié)約蒸汽20%以上、節(jié)約染化料達22%、總出水COD排放減少18%。同時由于不使用鹽類作為促染劑，有效降低了污水處理的負擔。此技術的開發(fā)，為環(huán)保提高便利條件，帶動國際印染技術的發(fā)展，是染整行業(yè)的又一巨大革新。采用這項技術生產的產品手感柔軟、自然舒適、懸垂挺括、自然彈性好，生產工藝合理、節(jié)能環(huán)保、綠色保健、生產清潔，是制成高檔服裝的首選面料。

新型冷軋堆染色面料性能優(yōu)越，附加值高。其彈性適中，手感細膩飽滿，懸垂性好，光潔無絨毛，已經通過了山東省生態(tài)紡織品質量監(jiān)督檢驗中心的檢測和O-Tex100的環(huán)保質量認證。根據織物的組織結構特點，開發(fā)出高中檔兩類產品，系列產品已經推向歐美市場。[pagebreak]
蠟染行業(yè)資源循環(huán)利用集成技術與裝置

主要完成單位：華紡股份有限公司

蠟染由于工業(yè)化規(guī)模生產歷史相對較短，其在印染各階段的工藝技術及設備相對其他印染行業(yè)較為落后，是印染行業(yè)中資源消耗及污染極為嚴重的行業(yè)。

主要研究內容

項目重點研究松香的回收及循環(huán)利用技術，并成功研發(fā)了適合工業(yè)化生產的分離提取—多級高溫煉化—過濾工藝對松香進行回收及循環(huán)利用，松香回收率由40%～60%提高到95%。

項目同時研究了高溫熱能回收及利用技術，研制出雙級自循環(huán)S形無動力式熱交換器及其自動監(jiān)控系統。經過該裝置處理，高溫廢水的溫度可由80～85℃下降到30℃以下，比常規(guī)熱交換技術提高熱能回收率25%。熱能回收率達到90%以上。

項目研究了廢水深度處理及回用技術。根據蠟染各階段廢水的污染特征采取清濁分流，分質處理與綜合治理相結合的方法，對水洗廢水、退蠟廢水及終端廢水分別采用不同的處理工藝進行處理并回用到不同的生產工序中，廢水總回用率達到30%以上。

項目價值

項目實施后，從蠟染廢水中每年可提取松香約4800噸，可新增效益3000萬元。每年可減少向環(huán)境中排放COD約14235噸；年可交換熱水21.6萬噸，節(jié)約標準煤1440噸，增效108萬元；可年減排廢水30多萬噸，年污染物排放量減少20%。

項目對提升我國印染行業(yè)，特別是蠟染行業(yè)資源再生利用的整體技術水平具有重要的推動作用。項目可以為我國印染行業(yè)開展清潔生產和循環(huán)經濟起到示范和推動作用，為我國印染行業(yè)的持續(xù)發(fā)展開辟新的道路，為保護環(huán)境、資源循環(huán)利用作出巨大貢獻。

紡織服裝生產數據在線采集與智能化管理系統開發(fā)及產業(yè)化

主要完成單位：惠州市天澤盈豐科技有限公司、武漢紡織大學、電子科技大學

主要研究內容

項目在掌握RFID技術如何在服裝生產線實施應用的基礎上，研究面向服裝行業(yè)應用的低頻RFID數據采集終端系統架構、RS485多點并發(fā)的實時通訊網絡、RS485通訊的智能信號放大機制、RS485通訊的智能分線系統等應用關鍵技術，開發(fā)基于RFID技術的服裝企業(yè)生產信息化管理系統，實現生產任務進度控制、生產物料追蹤以及生產核心環(huán)節(jié)實時監(jiān)控調度等功能。其中硬件主要性能指標包括工作模式、標簽類型、多語言轉換平臺，電磁騷擾特性符合國家標準GB9254-A。管理軟件主要性能指標包括開發(fā)工具、最大負荷。項目達到國際領先水平。

項目價值

項目開發(fā)的ETS設備批量生產的成本控制在1000元內，兩年后形成年產10萬臺以上讀寫器產品的生產能力，可實現利稅7200萬元。在整個紡織服裝行業(yè)，ETS可給全行業(yè)帶來顯著的經濟效益：生產貨期至少提前一個星期，直接降低延期走貨率30%以上，WIP減少20%以上，疵品率至少減低10%，生產效率提高10%以上，促使企業(yè)合理整合利用信息資源，幫助傳統企業(yè)實現產業(yè)升級。

ETS實時數據采集及生產管理系統將作為中國服裝行業(yè)領先的生產現場數據采集及管理分析專家，以RFID技術為基礎，可發(fā)展成為具有服裝生產線現場管理和數據分析功能的軟硬件完整體系，提高企業(yè)效率10%以上。

目前項目經過國內外15家企業(yè)、2萬臺智能數據采集終端機的推廣應用，具有很好的推廣和應用前景。

全面分析鮮莖剝皮、機械脫膠、生物脫膠、閃爆加工、高溫蒸煮、堿處理、液氨處理、熱脹染色、二氧化碳超臨界處理等對漢麻纖維結構與性能的影響，為漢麻纖維新型加工工藝和加工設備、紡紗工藝設備、染整工藝設備，以及漢麻增強復合材料的研發(fā)提供理論上的依據。

項目價值

項目成果對現實的纖維加工和生產具有很強的實際指導性，表現在：漢麻品質的研究可指導農民種植優(yōu)質高產的漢麻；加工技術對結構及性能的影響研究指導了漢麻纖維生產技術的研究，指導了西雙版納州第一個年產5000噸新型高技術漢麻纖維加工廠的建設；機理研究為其功能得到充分應用奠定了基礎，同時研究成果還可用于指導其他麻類的應用研究及生產加工。相關企業(yè)根據漢麻纖維的性能，有針對性的開發(fā)出上百種漢麻服用與家用產品，推動了漢麻產業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展。

來源： 中國紡織網