中国纺织工业联合会科学技术进步奖获奖项目选载

2018-02-27 11:152016年度
纺织科技进展 2018年1期
关键词:印染碳纳米管印花

(2016年度)

一步法针刺过滤材料数控生产线关键技术研究及应用

获奖等级:二等奖

主要完成单位:汕头三辉无纺机械厂有限公司

主要完成人:杨长辉、蔡苗、郑昌平、方霓、黄学佳、杨博、方木雄

我国粉尘污染治理迫在眉睫,由此也带来了广阔的市场前景。但是,自动化控制程度高、可适应性强、制品的纤维分布均匀、表面平整、透气性好、断裂强度高、顶破强度高的非织造环保粉尘过滤材料生产线的技术要求很高,其核心技术(包括专用数控技术)仅被世界上极少数先进企业所掌握,高端智能控制技术由于应用范围广,长期以来对我国实行技术封锁。

项目针对现代工业粉尘过滤材料的特殊要求,通过夹持式喂入装置、倒圆锥孔托网板孔眼结构、分体油箱与防漏油结构、通轴式主轴箱与整段式针梁结构及特殊平衡装置、集成伺服控制等先进技术的攻关,成功研制了耐高温过滤材料一步法针刺生产线。该生产线具有能耗低、生产效率高、原材料适应性广、自动化程度高等特点,整体技术及关键性能指标已达到国际先进水平。与国际同类产品相比,性价比方面具有明显竞争优势,并具有操作方便、故障率低、维修费用低的特点。

项目已申请发明专利4项,获得发明专利1项,实用新型专利9项。

技术指标为:生产速度1.5~7.5 m/min;装机功率 198~300kW;幅宽 2 500mm;针刺动程 30~60mm;针刺频率1 200~1 500次/min;噪音≤92dB;适应范围可生产PPS、Metax、P84、PTFE等过滤材料;安全性能符合CCC及CE的相关指令。

2013~2015年,产品累计新增销售额9 010万元,新增利润501.98万元。

随着环境保护标准的不断提高,大家对过滤材料的要求也越来越高。项目创新研制的产品,操控简单、控制精确,制品表面平整易清灰、纤维损伤小强度高、使用寿命长,对PM2.5粉尘的有效过滤率达99.99%,基本达到零排放。项目生产线已批量生产,已广泛应用于火电、钢铁、水泥、垃圾焚烧等领域,对推动我国工业粉尘高效治理起到了积极的促进作用。

可穿戴用柔性光电薄膜关键制备技术及其应用开发

获奖等级:二等奖

主要完成单位:天津工业大学、天津凯雷德科技发展有限公司

主要完成人:耿宏章、王文一、曹伟伟、高静、孟岩、王炎、张雷、陈丽婷、丁二雄、崔立军

项目涉及可穿戴柔性碳纳米管透明导电薄膜制备技术,属于纳米材料科学技术领域。

透明导电薄膜(TCF)作为一种重要的光电材料已被广泛应用在平板显示器、触摸屏、太阳能电池、发光二极管等器件中。传统发光器件的导电薄膜多采用铟锡氧化物(ITO)薄膜,ITO薄膜由于其在沉积时要求真空度高,生产成本较高,柔性差,并且与柔韧衬底之间的粘附性能不好,刚性易碎,限制了其在柔性显示领域的广泛应用。

碳纳米管(CNT)具备很多优异而独特的光学、电学和机械特性,少量的碳纳米管可以形成一层随机的网络结构的高透光性低面电阻碳纳米管透明导电薄膜。由于其在导电、透光,强度和柔性方面都呈现良好的特性,可以代替传统的ITO薄膜应用在未来的柔性可穿戴设备当中。

项目采用了一种简易快速喷涂法和一种可以大面积快速制备CNT-TCF的棒涂工艺。在薄膜的制备过程中,薄膜的厚度是由喷笔的气流以及喷涂次数、涂膜棒上绕线的直径和所配置CNT溶液的浓度共同决定。讨论了在制备过程中CNT溶液的流变学性能对薄膜形成所起的作用。研究了两种不同表面活性剂的添加量对碳纳米管溶液的粘度和表面张力的影响,分析了碳纳米管薄膜形成过程中的流平、干燥和反润湿等现象的成因和作用时间,最终得到了流变学性能最佳的,可以直接涂布的碳纳米管油墨。另外优化了对碳纳米管薄膜后处理的方法,通过不同浓度的硝酸处理不同时间以及通过二氯亚砜、PEDOT:PSS掺杂的方式,得到了最佳的处理条件,提高了碳纳米管薄膜的导电性。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等探讨提高薄膜导电性能的机理。

项目申请国家发明专利11项,实用新型专利1项。获授权发明1项,授权实用新型专利1项。发表科技论文30篇,其中20篇被SCI、EI收录。培养硕士10名。项目成果已推广应用,2013~2016年期间,项目产业化后近3年来累计实现销售收入4 132万元,新增利润288万元,新增税收305万元,取得了较为显著的社会效益和经济效益。

双重包覆聚磷酸铵环保阻燃剂和阻燃面料研制关键技术及产业化

获奖等级:二等奖

主要完成单位:辽东学院、丹东优耐特纺织品有限公司、辽宁恒星精细化工有限公司

主要完成人:路艳华、程德红、郝旭、李金华、尹丽馨、高凯、林杰、黄凤远、卢声、开吴珍

项目基于辽东学院与丹东优耐特纺织品有限公司、辽宁恒星精细化工有限公司多年的产学研合作基础,针对纺织品阻燃环保性差、效率低和成本高的问题,对阻燃剂、阻燃胶及阻燃面料开展集成创新研发,主要技术内容包括3个方面:

(1)双重包覆的聚磷酸铵微胶囊阻燃剂。采用溶胶—凝胶法和原位合成法制备了纳米二氧化硅和聚己二醇二缩水甘油醚双重包覆聚磷酸铵微胶囊,具有良好的耐水性和防湿热迁移性能,不含卤素,发烟性低,并能有效抑制燃烧时CO和CO2的发生。

(2)聚磷酸铵微胶囊复合环保阻燃胶。采用聚醚型聚氨酯作为交联组分,与双重包覆微胶囊进行复合,制备的环保阻燃胶具有配伍性好、热分解温度适中、抗表面迁移能力强、阻燃效率高和绿色环保的特点。

(3)高效阻燃多功能环保面料。阻燃胶应用于涤纶织物阻燃整理,损毁长度小于150cm,阴燃和续燃时间均小于3s,且无熔滴,同时还可附加防水透湿、防寒、防紫外线等多种功能性。面料的阻燃性能和环保性能达到GB/T 17591-2006阻燃织物国家标准和Oeko-Tex Standard 1000生态纺织品标准。

项目申请发明专利6项,已获批发明专利4项,由中国纺织出版社出版学术专著1部,发表SCI收录研究论文4篇,EI收录研究论文2篇,参加国内外学术交流1次,做大会学术报告1次。

近3年来,项目研发的环保阻燃胶和阻燃面料销售收入34 137.6万元;新增利润5 763.1万元,新增税收2 006.2万元。

项目创新性强,难度大,为原创技术,经国内同行专家鉴定为国际先进水平,且成果转化程度高。项目阻燃剂及阻燃面料产品性价比高,生产过程无“三废”排放,对于提高我国阻燃功能服装服饰面料性能,促进纺织行业技术进步和特种面料产业结构优化升级具有重要作用,在环保阻燃胶和阻燃面料方面取得了可观的经济效益和良好的社会效益,对于纺织染整领域的技术发展和科技进步具有显著的指导和引领作用,具有十分广阔的应用发展前景。

印染企业低废排放和资源综合利用技术研究与应用

获奖等级:二等奖

主要完成单位:宜兴乐祺纺织集团有限公司、河海大学、江苏环发环保设备有限公司、江苏省环境科学研究院

主要完成人:操家顺、李超、甄仲明、薛朝霞、方芳、冯骞、许明、刘伟京、陈晓、吴俊锋

项目针对印染行业的生产现状与末端治理的难点问题开展研究。主要技术内容包括:

(1)研发了丝光淡碱膜回收和染色高盐残液臭氧脱色盐短程回用技术,回收淡碱40%以上,一等品率提高1%,固色盐回用80%以上,实现了丝光碱和染色盐的高效回用;研发了高压过热蒸汽二次发电、疏水器优化配置高效利用等技术,年节约蒸汽用量6.2万吨,年节约水资源约31万吨。

(2)对印染源头废水分质收集,并针对性处理,研发了印染废水高效厌氧水解氨化及碳源补给技术,及“缺氧-低氧-好氧”的印染废水生化处理新工艺,提出了针对性强的工艺技术参数和控制策略,相比旧工艺,对废水脱氮效率提高40%,污泥产生减少67%,运行成本降低30%。

(3)研发确定了基于电导率在线自动精确控制的印染废水分质处理与回用控制指标,提高中水回用效率和管理水平,年节约用水99万吨,增产108万米/年。

基于上述技术的科学集成,形成了印染企业“染整过程资源综合回收利用-印染废水低废排放-印染尾水深度处理及多元回用”多层次、立体化的技术体系,并成功建立了示范工程,实现了印染企业的节水、节能、降耗、减排、增效。该技术体系及其应用符合我国纺织印染产业政策,对推动我国行业进步和产业化全面升级具有十分重要的作用,且具有显著的经济效益、环境效益及社会效益。

该项目已拥有授权发明专利12项,总体技术达到国际先进水平,并通过了中国纺织工业联合会的科学技术成果鉴定。

该项目技术在印染行业具有广泛的应用空间,目前,已成功应用于宜兴乐祺纺织集团有限公司、常州荣力行热能有限公司、江阴红柳床单有限公司等多家印染企业,并已获得经济效益7 000余万元。

新型冷漂催化精练剂关键技术研发及应用

获奖等级:二等奖

主要完成单位:浙江传化股份有限公司、杭州传化精细化工有限公司

主要完成人:金鲜花、韩非、王胜鹏、陈八斤、毛世艳、陆林光、毛为民、兰淑仙

项目属新材料领域。

项目主要科技内容包括:项目产品由冷漂催化剂、低温除蜡剂、耐碱渗透剂、耐碱螯合分散剂和助溶添加剂组成,分别进行合成、优选、复配后制成新型低温练漂剂。该项目解决了低温练漂难题,实现了棉织物低温练漂,避免氧漂破洞,提高棉织物品质,降低综合成本,并确定出一套低温、低碱配套的加工工艺。

项目创新成果突出。浙江省经信委鉴定结论为国内领先水平;已授权核心发明专利2项:一种全棉机织物低温练漂前处理工艺(ZL 201110116648.1);一种低温练漂剂及其制备方法(ZL 201310071931.6);主持行业标准1项:HG/T 4661-2014《纺织染整助剂无磷精练剂》;在核心期刊发表论文2篇。

技术经济指标为:外观为绿色透明或半透明液体;pH值(1%水溶液)为4.0-6.0;含固量为47.0%-49.0%;离子性为阴/非;耐碱性(100g/L NaOH)≥3 h;白度(CIE)≥75;毛效≥10 cm;退浆率≥95%;强力损失<6%。并建立1条年生产5 000吨低温练漂剂的生产线,按年产4 000吨,1.8万元/吨计,可实现不含税销售收入7 200万元,利税总额2 240万元,具有很好的经济效益和社会生态效益。

新型冷漂催化精练剂应用在纺织行业的连续式汽蒸练漂工艺、连续冷堆工艺、冷漂催化溢流工艺中,在降低氧漂温度,缩短加工时间同时,均能达到与常规前处理要求,满足后续染色需求。由于低温前处理,织物强损较常规工艺明显低,氧漂工艺的安全系数大大提高,很好的解决了前处理加工中的瓶颈。

低温前处理工艺应用在纺织印染工艺,大大减少了高温煮漂、氧漂工艺对棉纤维的损伤,低温处理后的棉、涤棉织物的经纬向断裂强力均比传统工艺要略高。

目前已产业化生产,主要销售浙、苏市场,正在推广国际东南亚市场。2013~2015年新增销售收入12 540.42万元、净利润2 530.82万元、税收1 422.93万元、出口创汇为245.58万美元、销售利税率31.53%。

项目的实施不但增加了公司前处理产品的市场竞争力,还在很大程度上填补了国内空白,降低了下游企业纺织印染企业加工成本。本产品的出现,减少了蒸汽等能源耗费,适应了国家节能减排的方针,符合国家对可持续发展的科学发展观,为整个行业的技术进步和腾飞作出了贡献。

雕印九分色仿数码印染工艺技术研发及其产业化

获奖等级:二等奖

主要完成单位:浙江富润印染有限公司

主要完成人:傅国柱、俞振中、王益峰、顾正兴、项敬国、周忠翰、魏强、孙旭安、杨克刚、阮伟锋

该项目属自主研发的纺织印染新技术,将仿数码工艺技术与雕印工艺技术结合起来,在仿数码印花领域创新地使用雕印工艺生产,改善了大块面底色深度、均匀性和渗透性,解决了仿数码印花雕印效果不佳等技术难点,填补了数码印花和仿数码印花不能用雕印工艺来生产的空白,运用纸张印刷的四分色原理结合雕印工艺技术设计开发了九分色仿数码雕印印花分色软件。把黑、青、品红、黄分成黑、青、品红、黄、灰、浅青、浅品红、浅黄、吊白深浅层次九个颜色,通过这九种颜色在立体空间交叉反射表现出各种自然光的色彩,色彩表现层次丰富,按仿数码雕印印花工艺的高要求分色制版,优选筛网目数和感光胶,优化网框的预处理条件和感光条件,提高了网点精细度和九分色仿数码雕印印花的对花精度。研究开发适用于仿数码雕印印花工艺的复合类糊料调浆,解决了仿数码雕印糊料在改善原糊抱水性、流动性、含固量,控制花型精细度、得色量、色牢度上的技术难点。研究确定印花工艺参数,实现了传统印花机用雕印工艺生产具有数码印花效果的产品,同时又能达到快速印花的目的,印制效果稳定、颜色重演性好,提高印花产品的花形轮廓清晰度、色泽鲜艳度和色牢度。

获得授权知识产权多项。软件著作权:《富润印染九分色仿数码雕印印花分色软件》(登记号:2015SR284988);发明专利2项:一种具有数码印花效果的涂料拔印工艺(ZL 201310363170.1)和一种具有数码印花效果的雕印烂花工艺(ZL 201310363184.3);实用新型专利1项:蒸化机挂布辊理顺装置(专利号:ZL201320260746.7)。

雕印九分色仿数码印花产品主要技术指标:皂洗牢度为4级;沾色牢度为3-4级;耐摩擦色牢度(干)为:4级;耐摩擦色牢度(湿)为3级;指标符合GB 18401国家标准。

项目产品采用自主开发的先进工艺技术,完全符合人们个性化和高品质化的消费需求,同时给数码印花面料生产、加工领域提供了新的选择。项目产品适应时装化、个性化消费的特点明显,客户使用后反映良好。项目成果的开发应用有利于环保和节能减排,具有很好的环境效益。产品投放市场以来,需求量不断攀升,赢得了很好的经济效益和社会效益。

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