中國紡織工業聯合會科學技術獎獲獎項目選載（2018年度）

超仿棉聚酯纖維及其紡織品產業化技術開發

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：中國紡織科學研究院有限公司、東華大學、中國石化儀征化纖有限責任公司、魯豐織染有限公司、徐州斯爾克纖維科技股份有限公司、江陰市華宏化纖有限公司、江蘇大生集團有限公司、江蘇國望高科纖維有限公司、桐昆集團股份有限公司、江蘇微笑新材料科技有限公司

主要完成人：李鑫、王學利、盧立勇、金劍、張瑞云、張戰旗、孫德榮、吉鵬、邱志成、趙瑞芝、戴鈞明、李志勇、張江波、唐俊松、沈富強

針對聚酯纖維親水性差、短纖維易起球、常壓染色上染率低，混紡織物需兩步染色，聚酯纖維面料剛度大、吸濕性差等“共性缺點”，項目以聚酯分子改性為核心，突破大容量裝置高比例、多組分改性共聚酯連續聚合技術，細旦纖維截面精確控制技術，新型纖維及其純紡、混紡面料的紡織染整技術等，開發出3種新型分子結構的超仿棉聚酯纖維及各自的系列化產品。主要成果如下：

設計并合成了高比例改性的新型分子聚酰胺酯（CAS：25610-75-7），創新設計研制了在線添加與均化裝備，開發出大容量裝置上高比例聚合物改性劑在線精確添加、均質穩定連續聚合技術，制備出具有柔軟、常壓深染、抗起球特性的易染色型纖維；突破了親水超仿棉共聚酯多元聚合技術和紡絲技術，制備了異形、全消光等高回潮率型超仿棉聚酯纖維；突破了細旦長絲高異形度截面精確控制技術，制備出親水細旦型纖維。

研發了低成本導流型網格圈集聚紡和自捻型噴氣渦流紡等新型紡紗技術及裝置，超仿棉聚酯纖維織物常壓勻染、與棉混紡織物一浴一步法染色等技術，開發出3類超仿棉聚酯纖維機織、針織系列的純紡、混紡產品。形成了超仿棉聚酯聚合、紡絲、紡紗、織造、染整產業化成套技術，建成大容量連續聚合紡絲示范線、千噸規模連續聚合紡絲產業化柔性試驗線。形成了有自主知識產權的超仿棉聚酯、纖維與紡織品技術體系，授權發明專利23項、實用新型專利2項。科技成果鑒定為“項目總體技術達到國際先進水平”。

易染型短纖：常壓上染率≥90%，初始模量20～50 cN/dtex，強度≥2.0 cN/dtex；親水細旦型纖維：單絲纖度≤1.0 dtex，異形度≥60%；高回潮型纖維：回潮率≥0.8%。機織和針織物經緯向尺寸變化率分別≤3%和≤7%；面料色牢度：耐洗、耐汗漬（變色、沾色）≥3-4級，耐干、濕摩擦分別≥3-4級和≥3級，機織物耐光≥4級；抗起毛起球性能≥3-4級。

項目在2015～2017年，直接新增銷售額94.42億元、利稅21.97億元，間接新增銷售額7.55億元、利稅1.17億元。成果已推廣應用，產生了良好的經濟效益和社會效應。

靜電噴射沉積碳納米管增強碳纖維及其復合材料關鍵制備技術與應用

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：天津工業大學、威海拓展纖維有限公司

主要完成人：程博聞、陳利、康衛民、徐志偉、周存、張國利、劉雍、劉玉軍、王文義、王寶銘、劉皓、孫穎、陳磊、李磊、趙義俠

先進紡織復合材料作為一種理想的結構材料，在航空、航天、體育用品等領域得到廣泛的應用。碳纖維作為一種高性能纖維，在先進紡織復合材料的增強體中占據越來越重要的位置。碳纖維復合材料的性能不僅取決于碳纖維和樹脂基體材料本身的力學性能，更與碳纖維和基體材料之間的界面性能密切相關。然而，先進紡織復合材料中常用的T-300碳纖維的抗拉強度僅約為3 400 MPa，盡管T700以上高性能碳纖維抗拉力學性能優異，但其纖維表面光滑，與樹脂、陶瓷和碳等基體黏結性差、界面結合較弱，易出現分層、分裂現象。因此，開發兼具高抗拉強度和優異界面性能的碳纖維增強體對提升先進紡織復合材料整理水平至關重要。

針對上述難題，該項目提出基于國產碳纖維（T 300級），以力學性能優異的碳納米管為增強體，開發出抗拉力學性能達T 700級以上水平且兼具優異界面性能的碳納米管增強碳纖維，并配套開發環保型碳纖維專用漿料，解決高性能碳纖維與基體之間的界面結合問題，為滿足國家重大需求的先進復合材料的開發奠定基礎。具體創新如下：

（1）發明了靜電噴射沉積碳納米管增強碳纖維制備技術與裝備。基于國產T 300級碳纖維，提出了靜電噴射碳納米管增強碳纖維結構缺陷補強技術和熱處理交聯結構重組方法，開發出電極輔助多射流靜電噴射、纖維蒸汽定型與廢氣回收等裝置，顯著提升了碳纖維的抗拉強度（達T 700級水平），解決了國產碳纖維力學性能差的難題；（2）開發了環保型水性環氧樹脂基碳纖維專用漿料。針對碳納米管表面官能團特性，設計并制備出具有較強反應性和黏結性的水性環氧樹脂碳纖維漿料乳液，通過漿料配方的設計與優化，采用復合乳化、相反轉等技術研制出環保性水性環氧樹脂碳纖維專業漿料。（3）開展了碳納米管增強碳纖維先進復合材料制備與應用研究，揭示了碳納米管增強碳纖維在先進復合材料中界面作用機制。基于樹脂轉移成型（RTM）技術制備了碳納米管增強碳纖維先進復合材料，揭示了碳納米管增強體與樹脂的界面增強機制和能量吸收與傳遞原理，解決了復合材料的分層、分裂問題，實現了碳納米管增強碳纖維在航空頭盔、離心罐等先進紡織復合材料和加熱服裝等領域的應用。

該項目申請國家發明專利10項，其中授權5項，授權實用新型專利3項，發表科技論文25篇，近3年，項目累計銷售收入3 517萬元，新增利潤886.7萬元。該項目的實施為制備高性能碳纖維及紡織復合材料提供一條新途徑，滿足我國航空航天企業對碳纖維高性能的需求，有助于打破日、美等國對我國高性能碳纖維產品壟斷與技術的封鎖，符合國家高技術發展的戰略需求，具有顯著社會效益和經濟效益。

粗旦錦綸6單絲及分纖母絲紡牽一步法高速紡關鍵技術與裝備

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：長樂恒申合纖科技有限公司、長樂力恒錦綸科技有限公司、東華大學

主要完成人：李發學、陳立軍、劉智、丁閃明、吳德群、李云華、張振濤、高潔、袁如超、楊前方、毛行功、朱惠惠、趙杰

粗旦錦綸6單絲及分纖母絲除具有普通錦綸6的優良特性外，還具有紡織加工流程短、產品粗獷等特點，符合人們追求休閑、舒適、時尚的審美需求，廣泛應用于休閑服裝、裝飾布、鞋材等領域。其中粗旦錦綸6單絲具有中等工業絲的強度，耐磨性突出，織物回彈性優秀，非常適合用來開發軍服、軍用帳篷與雨披、軍用繩索與織帶等。

目前粗旦錦綸6單絲及分纖母絲的生產工藝主要由二步法向一步法過渡，主要存在大容量熔體擠出分配不均、長紡程紡絲張力波動較大、絲條較粗冷卻不均勻、高速紡上油率不足與廢油處理等技術難題，造成紡絲易斷頭、產品質量不穩定、生產成本過高等，嚴重阻礙了產品的工業化發展。

項目首先闡明了粗旦錦綸6單絲及分纖母絲在成形過程中的動力學特征和結構演化規律，攻克了熔體精確分配、紡絲張力精準調控、均勻冷卻等難題，在4 800 m/min紡速下制備出單絲纖度可達40 D的高品質單絲和分纖母絲，開發出分纖母絲專用噴霧系統、兩段式側吹風箱與穩定側吹風風速的氣流整流復合冷卻系統、油輪式上油系統等關鍵設備，形成了紡絲成套技術。建成了3萬t/年的成套生產線，授權國家發明專利3項，實用新型專利20項，軟件著作權1項，牽頭修訂國家標準1項，行業標準2項。

項目承擔單位生產的粗旦錦綸6單絲及分纖母絲已實現產業化，產品被多家企業使用，截至2018年5月累計銷售單絲與分纖母絲30 309 t，新增銷售收入7.15億元，利稅1.06億元。

項目實現了粗旦錦綸6單絲及分纖母絲的一步法高速紡產業化生產，形成了成套技術及裝備，提高了我國錦綸6的差別化率，推動了我國化纖裝備的設計和應用水平，對增強我國錦綸產業的競爭優勢及軍隊后勤保障建設起著重要推動作用。項目采用的一步法高速紡技術路線，具有高效、低耗、低排放、低成本、高品質特征，體現了資源節約、綠色環保、生態文明的發展理念。

印花針織物低張力平幅連續水洗關鍵技術及裝備研發

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：福建福田紡織印染科技有限公司、西安工程大學、紹興東升數碼科技有限公司

主要完成人：陳茂哲、賀江平、師文釗、尚玉棟、張伯洪、林英、劉瑾姝、田呈呈、鄒杭良、陸少鋒、黃永盛、趙川、黃良恩、何菊明、廖德春

目前國內外針織產品水洗加工主要有繩狀拉缸水洗、繩狀及平幅連續水洗等形式。但是，繩狀拉缸水洗水、電、氣消耗量大，織物易起皺、拉毛、起毛及發生損傷，還易造成缸差、條差等問題。平幅連續水洗機水洗可一定程度解決上述問題，但目前常用設備多為進口設備，對織物品質、配套水洗助劑、工藝參數設定等要求較高，與國內加工時所用的面料、助劑、工藝等較難匹配，洗后織物彈力損失大、花型易拉伸變形。因此研發印花針織物低張力平幅連續水洗技術是紡織印染行業的重大任務。由于受平幅水洗設備、水洗助劑等諸多因素影響，實現印花針織物低張力平幅連續水洗必須解決水洗工藝、設備改造、助劑研發、廢水循環凈化處理等關鍵技術難題。

該項目通過多年的關鍵技術攻關，自主創新研發印花針織物低張力平幅連續水洗關鍵技術及裝備，主要技術內容包括：

（1）創新研發出新型固色劑，開發整套水洗工藝；

（2）創新研發了大幅降低織物張力的超喂張力自動控制系統；

（3）創新研制震蕩網狀水洗導布輥、狹縫式真空抽吸裝置、噴淋水洗裝置等單元；

（4）配置廢水循環凈化處理系統，實現廢水自動循環凈化處理及回用。

在關鍵技術及裝備研發的基礎上，已建成印花針織物低張力平幅連續水洗生產線2條，并投產應用多年。實現了印花織物低張力高效水洗，提高了棉及錦氨高彈針織面料的水洗品質，經權威機構檢測，染色牢度、拉伸彈性等性能指標達到相關標準要求，布面質量明顯優于傳統工藝產品，與傳統拉缸水洗工藝相比，節能減排效果顯著，推廣應用前景好。

該項目獲授權專利6項，其中發明專利3項，實用新型專利3項。中國紡織工業聯合會鑒定結論為：總體技術水平達到國際先進水平。

該項目研發的具有自主知識產權的印花針織物低張力平幅連續水洗關鍵技術及裝備，實現了紡織工業發展規劃（2016-2020年）中所列重點領域綠色染整加工關鍵技術突破，提升了紡織印染行業競爭新優勢。

經編全成形短流程生產關鍵技術及產業化

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：江南大學、江蘇華宜針織有限公司、江蘇潤源控股集團有限公司

主要完成人：蔣高明、叢洪蓮、董智佳、張愛軍、張琦、張燕婷、高哲、儲云明、儲開元、劉莉萍

項目主要研究經編全成形短流程生產關鍵技術，通過經編紗線一次成形工藝技術、全成形服裝三維建模、上機文件高速加載以及生產實時在線監測技術，建立了短流程生產技術平臺，項目成果已在經編全成形產品的開發和生產中全面應用。

主要科技內容：（1）經編一次成形編織工藝技術：建立無底無縫織物理論數學模型并編程實現設計系統的工藝開發功能，建立全成形織物二維工藝結構數據庫，實現工藝快速生成；（2）經編全成形服裝三維建模與展示技術：基于特征提取與參數化算法實現人體模型與經編全成形服裝的原型建模，通過特征匹配實現服裝模型二維設計的同步三維展示；（3）分布式經編雙賈卡高速加載技術：構建基于兩級總線式系統架構和組合式賈卡控制單元的經編雙賈卡提花控制系統，快速實時匹配雙賈卡提花系統工藝數據量劇增的要求；（4）生產數據在線監測技術：利用RFID射頻技術、傳感技術對員工、機器生產數據及機器運行狀況進行實時采集，選擇存儲器對數據進行存儲、備份和處理。

授權專利情況：圍繞經編全成形短流程生產關鍵技術的研究，共獲相關中國發明專利授權10件、軟件著作權登記5件，發表學術論文15篇。

技術經濟指標：經編全成形雙針床雙賈卡織物計算機輔助設計系統，可高效開發單色、混色或雙色成形服裝、鞋面、醫用短褲等多種全成形織物，紗線一次編織成織物，1臺設備3 min生產8件背心或50個鞋面或80件醫用短褲等成形產品；雙針床雙賈卡高速工藝數據控制系統，1 000橫列花高雙賈卡工藝文件加載約10 s，速度提升120倍。

應用推廣及效益：2015年以來，項目成果已在江蘇潤源、江蘇華宜針織、福建佶龍機械科技、義烏市糖貓針織等覆蓋江蘇省、福建省和浙江省等多個省份的10余家經編全成形設備織造和生產織造廠家進行了技術推廣應用；2015-2017年中累積新增銷售5.54億元、新增利潤1.61億元。項目研究成果提高了我國經編全成形短流程生產技術水平，大幅度提高了生產效率，減少了用工和能耗，推動了產業升級與技術進步。

經軸連續循環染色節水關鍵技術及產業化

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：浩沙實業（福建）有限公司、東華大學

主要完成人：付春林、謝孔良、高愛芹、王忠、侯愛芹、常向真、施鴻雁、胡婷莉、王玉新、孔令豪、施毅然、胡柳、張建昌、胡波、王平仔

印染工業是紡織品生產過程中資源消耗和污染排放的主要環節。聚酰胺纖維（錦綸）是繼聚酯纖維之后的第二大合成纖維，目前錦綸織物染色浴比大，耗水量高，污水排放量大，污染嚴重，染色勻染性難以控制。本項目通過研發經軸連續循環染色技術，將自動化與染色技術相結合，開發了高效連續循環染色成套設備和工藝技術，實現循環連續染色，解決了連續染色過程中的一系列關鍵技術問題。

主要創新成果為：

（1）設計并制造立式經軸染缸系統，通過機械手將經軸組從染缸頂部開口處取出或移動，實現織物在各經軸染缸的轉移。通過精細化機械設計和控制，確保染缸內染液均勻循環。立式經軸染缸容量大、生產效率高，設備占用空間小，操作控制簡便。

（2）設計和創新連續循環染色工藝流程，通過分組并聯立式染缸，使染色缸、皂洗缸、固色缸和水洗缸形成一組多工序連續染色循環，實現“水不換，布移動”模式，形成連續循環染色過程，使得染色殘液多次連續使用，成功實現經軸連續循環染色。

（3）開發了染料微膠束技術和配方、膠束增溶與緩釋技術，在染色過程中，染料從膠束中緩慢釋放，達到勻染的目的，實現小浴比染色中染料的增溶與勻染。染色殘液不排放，膠束繼續增溶染料，使染色不斷續缸進行。

（4）研究染色過程的酸堿度滑移控制技術，發明了高效pH值滑移劑。通過染料篩選、pH值滑移技術及工藝優化技術，大幅提高染料上染率。通過對殘液進行跟蹤檢測，完成染料和助劑的補加，實現染液的快速調整，從而實現經軸連續循環染色。

該項目申請專利15項，已授權11項，其中發明專利7項，實用新型專利4項。發表論文18篇,其中Sci收錄11篇。

通過3年多的連續運行，設備穩定，工藝成熟，相比傳統染色，節約用水量80%，減少廢水排放84.5%，生產效率提高60%。近3年取得直接經濟效益34.39億元，納稅4.13億元，間接經濟效益近百億元。該項目取得了重大經濟和社會效益，對紡織印染行業技術進步和產業升級具有重要推動和示范作用。