中國紡織工業聯合會科學技術進步獎獲獎項目選載

（2017年度）

導電間位芳綸制備關鍵技術及其在防靜電阻燃服中的應用

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：中國石油化工集團公司勞動防護用品檢測中心、煙臺泰和新材料股份有限公司、宜禾股份有限公司

主要完成人：王觀軍、宋西全、于新民、畢景中、劉靈靈、盛華、馬金芳、楊雷、陳磊、任曉輝

隨著世界各國對個體安全防護的日益重視，防護服裝的應用領域已從最初的軍事領域，拓寬到了公共事業、醫療衛生、工業、建筑業、農業和娛樂業等普通民用領域。防護服在人類挑戰生命極限、拓展生存空間、進行宇宙探索、開發新型資源等方面發揮著越來越重要的作用。目前，國際上針對防護服裝的研究主要集中在采用芳綸等高性能纖維替代以前所用的非本質阻燃纖維，這大幅度提高了服裝的阻燃防護性能，但受限于結構影響，芳綸纖維染色困難、色牢度低，纖維本身絕緣不具有防靜電性能，對于特殊高危行業所需的具有阻燃防靜電復合功能的防護服裝一直未能開發成功。

項目在前期芳綸產業化的基礎上，開發出導電間位芳綸以及原液著色芳綸的制備關鍵技術，實現了阻燃、防靜電功能一體化的紡織品及防護服的制備。首創導電間位芳綸制備技術。項目突破了碳納米管及炭黑分散和復配技術難題，通過高溫高壓爆破技術，實現“分子”粒徑控制，制得200 nm以下導電組分，解決了導電組分小尺寸均勻分散技術難題，實現了其在芳綸聚合體中的超分散，制備出體積比電阻達到104Ω導電間位芳綸，建成國際上首條年產20 t的導電芳綸產業化生產裝置，產品技術指標達到國際先進水平。

研制出多色系、色牢度高的原液著色間位芳綸。利用高速剪切、高溫分散技術，實現了著色劑在原液中的高效分散，解決了聚合原液對著色劑反應敏感，著色劑選擇難度大的難點，優化了濕法紡絲工藝技術，解決了復配原液凝固成型困難等難題。成功開發出色系豐富、日曬牢度高，應用于各種安全防護領域的原液著色間位芳綸纖維。

首創阻燃、防靜電功能一體化防護服。創造性地將純紡導電間位芳綸紗線用于交織面料，提高面料的抗靜電和阻燃性能。通過組分、紗支、組織結構等對比研究，結合先進燃燒假人模擬試驗，成功開發出兼具抗靜電、阻燃、隔熱等復合功能，具有良好的抗撕裂強力，耐磨及舒適性的防護服，實現了阻燃和防靜電功能的有機結合，解決了單功能服裝無法滿足國內高危行業的實際需求。

項目成果經鑒定，整體技術及產品質量達到國際先進水平。已授權發明專利2項、實用新型專利1項，并且制定企業標準1項。

項目產品已配發中石化關鍵崗位員工特種防護服幾十萬套，節約資金約1.5億元，未來在易燃易爆等高危行業將會有更廣闊的應用，取得更大的經濟效益和社會效益。

項目的實施，對于特種防護服的轉型升級起到良好的示范作用，提升了個體安全防護領域的整體防護水平，對促進導電纖維、多功能復合特種防護服的進步具有重大作用。

基于粒度可控高吸光性分散染料滌綸特黑染色關鍵技術及產業化

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：紹興文理學院、浙江紅綠藍紡織印染有限公司

主要完成人：劉越、陳宇鳴、陳豐、趙雪、胡玲玲、賈玉梅、錢紅飛、王維明、黃新明、虞波

分析表明，之前染黑色滌綸紡織品顏色不深的主要原因一是所用的黑色分散染料組分結構及其配比不具備更高的吸光性；其次是堿減量處理及后整理所用整理劑、整理技術未能使滌綸紡織品形成對可見光最優的吸收、漫反射結構。針對上述不足，實施的主要方面的技術研究有：

（1）具有高吸光和配伍特性的拼混型黑色分散染料各組分的篩選、顏色變化與組分配比調控規律以及分散體納米粒度可控制備技術研究。通過對黑色分散染料拼混用各組分光譜吸收特性、結構、配伍性能、拼混比例、粒度分布、分散劑類型、研磨技術等相關因素對可見光吸收性能變化規律等的系統研究，建立染料組分及其配比與顏色變化規律的數字控制模型，開發具有高吸光性能的新型黑色分散染料。

（2）滌綸堿減量前處理工藝優化、增深染色劑和增深后整理劑的合成應用技術研究。通過上述技術研究，獲得對可見光更高吸收及漫反射特性的滌綸纖維表面結構，實現滌綸紡織品特黑色視覺效果。

（3）基于粒度可控高吸光性分散染料滌綸紡織品的特黑染色產業化技術研究。通過產業化生產實踐優化，實現粒度可控高吸光性分散染料制備及特黑色滌綸紡織品產業化工藝技術及產品。

通過項目的研究，共授權3件國家發明專利：一種納米分散黑組合染料及其制備方法、一種特黑色滌綸織物的染色方法和一種黑色滌綸織物的增深處理方法。

項目產品測試指標結果：色牢度、甲醛及可分解致癌芳香胺等指標達到或優于GB 18401-2010標準；（染色滌綸織物的明度值L最低達到9.33,接近明度軸明度值L=0的絕對黑色一端。

自2014年2月起，項目技術在浙江紅綠藍紡織印染公司產業化應用，至2016年12月底，項目產品實現產值42 308.36萬元，利潤7 737.3萬元，稅收2 262.94萬元，出口創匯6 358.0萬美元。項目的實施不僅打破了少數國家在特黑色高端紡織品市場的壟斷局面,而且在售價上比國外同類產品高出0.1美元/碼，目前在國際市場已有超過50%的市場份額。

基于生物酶改性的功能羊毛關鍵技術

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：南通大學、東華大學、江蘇順遠新材料科技股份有限公司

主要完成人：張瑞萍、蔡再生、張小麗、張賢國、洪約利

項目屬節能減排生態染整加工新技術及功能紡織品開發領域。

主要科技內容：利用轉谷氨酰胺酶TGase對羊毛的內交聯改性作用對羊毛化學損傷和蛋白酶損傷進行修復,在保證織物強力的前提下，提高織物的抗氈縮性能，通過等離子與生物酶協同整理，開發了低強力損傷的機可洗羊毛針織物,解決了蛋白酶防縮整理中存在的對羊毛纖維損傷過大而影響其工業化的難題；首次通過轉谷氨酰胺酶TGase的催化特性，在羊毛表面接枝含有伯氨基的抗菌阻燃功能性物質，對羊毛進行低溫酶促抗菌阻燃整理，節能環保；首次采用TGase對染色織物進行低溫護色酶法后處理,節能減排,提高了織物的色牢度；通過系列分析方法表征證明了TGase催化羊毛蛋白中谷氨酰胺和賴氨酸之間的酰基轉移交聯反應。

獲得“羊毛的酶催化接枝功能整理方法”“用轉谷氨酰胺酶提高羊毛色織物顏色深度的增深洗滌”“等離子與生物等離子與生物酶結合的羊毛針織物抗氈縮整理方法”等7項授權發明專利。

項目開發的酶促功能整理技術及復合功能面料在紡織染整行業屬于國內領先水平，所生產開發的酶促功能羊毛織物的面積氈縮符合國際羊毛局TM 31機可洗標準；抑菌率大于96%；氧指數35%左右。

項目成果可以用于羊毛散毛、毛條、針織物、機織物和成衣的低溫生態型多功能整理。相關發明專利已轉讓江蘇順遠新材料科技股份有限公司（江蘇順遠紡織科技有限公司）。

TGase酶促功能纖維制備的關鍵加工技術具有較高的科技含量，提高了纖維品質，增加了產品的附加值，加工過程生態環保，能耗減少20%，污染物排放減少30%，節能減排，經濟效益顯著。江蘇順遠生產的機可洗抗菌阻燃羊毛及其混紡面料三年累計新增銷售8 172.20萬元，累計新增利潤840.05萬元，累計新增稅收733.51萬元；紫羅蘭家紡科技股份有限公司應用防縮抗菌羊毛生產的羊毛被套件三年累計新增銷售8 469.21萬元，累計新增利潤683.5萬元，累計新增稅收503.29萬元。相關產品“納米纖維新型大提花服裝面料”2015年被評為江蘇省高新技術產品，產品遠銷歐美、東南亞、中東等地，多家知名品牌為其友好合作伙伴，獲批江蘇省著名商標。

項目2015年通過南通市科技局驗收，共發表論文10多篇，SCI收錄4篇，項目的實施有效提高了生物技術用于復合功能紡織面料開發水平與產品質量，帶動紡織產品功能化發展和紡織行業的轉型升級，對高端紡織及節能減排加工具有示范作用。

面向環境凈化的光催化功能性紡織品制備關鍵技術及產業化

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：天津工業大學、中紡院（浙江）技術研究院有限公司、江蘇騰盛紡織科技集團有限公司、北京中紡化工股份有限公司、廣西出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心

主要完成人：董永春、崔桂新、李瀚宇、滕召部、李冰、劉春燕、馬幫奎、王鵬、唐煥林

近年來我國經濟高速發展帶來的水體和空氣污染等環境問題日益凸顯，對環境凈化材料的需求十分迫切。與歐美和日本等發達國家相比較，目前國內開發的低成本高性能環境凈化材料仍存在自主知識產權產品少、生產效率低和應用開發不足等問題。纖維材料通常具有易于制備，價格低廉、種類繁多和穩定性高等優點，特別是纖維表面功能化技術在現代紡織品生產和應用中日趨成熟，為開發低成本高性能的環境凈化紡織材料提供了可能性。

針對我國目前對具有環境凈化功能紡織品的迫切需求及其制造技術的不足，項目基于纖維表面功能化技術原理進行了系統攻關并取得了突破性進展。分別研發了基于不同光催化體系的纖維金屬配合物和寬光譜響應銳鈦型納米TiO2水溶膠整理功能織物兩類具有環境凈化功能的紡織品制備與應用等多項具有自主知識產權的關鍵技術；攻克了不同纖維的配位基團引入和優化、寬光譜響應銳鈦型納米T iO2水溶膠的低溫合成和后處理以及織物后整理配套助劑的開發等技術難題，分別闡明了纖維表面催化功能基團的引入機理和寬光譜響應銳鈦型TiO2水溶膠的形成原理，開發了包芯紗網狀機織物環境催化材料的紡紗、織造和改性技術，發明了寬光譜響應銳鈦型納米T iO2水溶膠的規模化生產裝置，建立了包括車內頂蓬和座椅材料等汽車用紡織品的生產工藝，并建成了包括光觸媒無縫墻布和遮光窗簾等具有凈化功能的家紡織物生產線，為我國環境凈化工程和健康產業提供了低成本高性能環境凈化材料。

項目具有自主知識產權，整體技術達到國際先進水平，申請國家發明專利23項，其中授權12項；發表論文36篇，其中27篇被SCI收錄；培養博士4名，碩士12名。

項目已成功應用于江蘇騰盛紡織科技集團有限公司和北京中紡化工股份有限公司等多家企業，建立了國家室內空氣凈化面料產品開發基地。2014-2016年期間，項目產業化后新增銷售額2.26億元、新增利稅0.85億元，取得了顯著的社會效益和經濟效益。

陽離子型水性聚氨酯固色劑的研發及應用

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：西安工程大學

主要完成人：樊增祿、李慶、習智華、朱文慶、蔡信彬

項目屬于紡織品染整技術領域，先后獲得2011年陜西省國際合作重點計劃項目和西安市2012年度西安市科技計劃項目-技術轉移促進工程計劃資助。

項目主要技術內容為：以同時含有叔氨基及兩個羥基基團的化合物來制備端基含有羥基的直線型雙羥基叔胺擴鏈劑，選擇合適的烷基化試劑對上述擴鏈劑進行季銨基化(陽離子化)處理，合成出陽離子型(叔氨基季銨化)的雙羥基擴鏈劑；以制備的陽離子擴鏈劑(擴鏈劑中陽離子季銨基的數目可視需求進行調整)對端基為雙異氰酸酯基團(—NCO)的聚氨酯預聚體進行接枝擴鏈，獲得端基為活性—NCO的陽離子高分子接枝聚合物，在低溫條件下暫時封閉殘余的—NCO基團并將高聚物在水中自乳化，得到高分子接枝聚合物的乳液，即陽離子反應性聚氨酯固色劑乳液。封閉的—NCO可在染整固色整理時解封釋放，與周圍的活潑氫如纖維素纖維上的羥基，染料分子上的羥基、氨基等發生化學反應形成共價鍵。將所合成的固色劑用于活性染料以及直接、酸性等陰離子染料對于棉、麻、絲、毛、錦綸等織物染色品的固色處理，測試了固色效果。調整季銨基數量、聚氨酯軟硬段比例以及各步反應工藝，使所得產物達到優良的固色效果。

主要技術指標中耐水洗色牢度達到4-5級，干、濕耐摩擦色牢度分別達到4-5級和4級，耐汗漬色牢度4級，超過Oeko-Tex 100生態紡織品標準要求(耐水洗色牢度≧3-4級，耐濕摩擦色牢度≧2-3級，耐干摩擦色牢度≧4級，耐汗漬色牢度≧3-4級)。

授權國家發明專利授權4項，并于2016年6月向廣東省珠海市奧美亞數碼科技有限公司成功轉讓發明專利1項，轉讓金額伍萬元整，發表SCI檢索論文1篇，國內核心期刊發表論文7篇，培養碩士研究生9名且均順利畢業。

在西安宏甫化工有限公司批量生產，并在咸陽際華新三零印染股份有限公司等單位進行了產業化應用。生產實踐與產品測試表明，染色產品的各項色牢度指標均達到了Oeko-Tex 100生態紡織品標準要求。

提升絲綢數碼印花品質的工程改造與關鍵技術研究

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：萬事利集團有限公司、浙江理工大學

主要完成人：馬廷方、姚菊明、周勁鋒、余厚詠、張梅飛、李雙忠、方浩雁、林旭、陳妮

數碼噴墨印花技術是將圖案通過掃描儀,把布樣(設計圖案)轉化成數字形式輸入到計算機,通過計算機印花分色描稿系統編輯處理,再由計算機控制微壓電式噴墨嘴把專用染液(統稱墨水)直接噴射到紡織品上,顏色混合后還原成原來的掃描圖案。該技術是20世紀90年代國際上出現的最新印花技術，數碼印花屬于無版無筒印花，印花精度高，印花過程沒有環境污染，是對傳統網印技術的一個重大突破。它的誕生不僅實現了低污染，適應了小批量、多品種和按需設計制造的生產，而且極大地豐富了圖案設計創作形式，迎合了消費者的需求。特別是絲綢產品，更是以小批量多品種著稱。因此，近年來，數碼噴墨印花技術在絲綢上的應用，得到了比較快的發展。

然而，目前數碼噴射印花技術仍然存在很多問題，項目主要針對數碼噴墨印花存在的眾多問題，通過引進不同機型（噴嘴）數碼印花機，篩選或研發不同數碼印花墨水，購置專用的數碼印花蒸化、水洗和整理設備，研究探索出不同噴嘴對不同花型、不同織物適應性的規律；特別是自主研發或篩選出優質墨水、優化工藝參數，解決色光不穩定技術難題；引用先進設備，降低數碼印花水洗耗水耗能和絲綢織物的縮水率。在這些研究的基礎上，建立起一套比較完善的數碼印花技術體系，全面提升數碼印花的品質，使絲綢數碼印花整體技術達到國內同行領先水平。