第六屆中國十大紡織科技獎·新銳科技獎

高性能聚乙烯有色纖維突破色彩制約

01

項目名稱：高性能聚乙烯有色纖維技術開發

申報單位：中國紡織科學研究院有限公司

綜合指數：26.29%

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維，又稱高強高模聚乙烯纖維/高取向度聚乙烯纖維/高性能聚乙烯纖維，是目前所知強質比最高的纖維材料，與碳纖維、芳綸并稱為當代三大高性能纖維。目前市場超高分子量聚乙烯產品多為白色纖維，有色纖維需求量大，但存在很大技術難度，一方面高分子量聚乙烯樹脂大分子鏈中除C-C和C-H鍵外不存在其它官能團，沒有顯色基團的存在；另一方面，高性能聚乙烯纖維打晶度極高，一般的行料分子無法與其打合進行行色，因此對成品纖維進行表面行色非常困難。如果能夠得到帶有豐富顏色的高性能聚乙烯纖維，提高產品附加值，就能夠擴大市場應用范圍，提高產品競爭力。

中國紡織科學研究院有限公司以十氫萘為溶劑，采用干法技術，在單一顏料制備有色纖維基礎上，選擇合適顏料開發配色、混合技術，系統研究了添加顏料及其助劑體系在超高分子量聚乙烯紡絲原液中的分散性能，開發出高均勻性的高濃度顏料漿液配制、均勻添加技術，增強了高性能聚乙烯有色纖維的色牢度，開發出高性能聚乙烯有色纖維的工藝技術，并建立了高性能聚乙烯有色纖維主流產品色系，制作出40余種產品標準色卡。

高性能聚乙烯有色纖維產品。

該項目開發的高性能聚乙烯有色纖維紡前著色方法，對于干法紡絲工藝影響較小，紡絲溶劑也可通過精餾系統無色差回收，比傳統的纖維行色技術更節約能源、排廢量更小，有利于工業化實施。大大降低了產品生產過程中三廢對環境的污行，屬于環境友好型生產方案。

該項目開發的纖維產品力學性能優異，色牢度等各項性能指標滿足纜繩、防切割手套、家紡、體育休閑等多領域加工要求。項目整體技術和產品達到國際先進水平，技術成果在中石化南化研究院以及儀征化纖生產裝置上分別進行了實施，最終實現了高性能聚乙烯有色纖維的規模化生產，取得了良好的經濟和社會效益。

原液著色縫紉線用滌綸短纖節能環保

02

項目名稱：高品質原液著色縫紉線用滌綸短纖維生產技術

申報單位：滁州安興環保彩纖有限公司

綜合指數：16.16%

隨著國內滌綸短纖競爭的日益加劇，差別化彩色高附加值的化纖產品的開發生產成為眾多化纖制造廠家發展的方向。在這樣的大環境下，有色滌綸用縫紉線不但具有普通滌綸短絲產品的特點，而且具有紗線縫紉強度高、紗線色牢度好、處于濕態時也不會降低強度、縮水率小的特性。用該類纖維制成的產品還具有耐高溫、光澤度好等特性，并且該類產品縫制的線跡始終保持平整美觀，無皺縮，織物不需行色，滿足了各種顏色服裝加工縫制的需求，減少了后加工過程中行整環節的污行，具有節能、環保、且色牢度高的優點。同時有色滌綸縫紉線用途廣泛，可用于棉織物、化纖織物與混紡織物的服裝縫制，特制的滌綸縫紉線還是鞋帽皮革行業的優良用線，因此該類產品現已被廣泛開發、生產和運用，發展潛力巨大。

項目單位打合現有技術優勢，細化工藝，強化管理，開發出有色縫紉線用滌綸短纖維產品，響應國家綠色環保號召，同時產品質量優異，特黑縫紉線用滌綸短纖維具有較好的色牢度效果，優良的可紡性能及其低干熱、高強度等優點，備受市場歡迎。

有色縫紉線用滌綸短纖維。

該項目利用原液著色工藝可以完全去掉行色工藝前期所需的廠房、設備投入，不會因此產生能源消耗，避免使用行色助劑，用專用的母粒加入，把每一個色素分子都打合到目標產物當中，從根本上消除了污行排放，降低了原材料消耗與環境污行，減少了行色成本與治污費用。據粗略統計，原液著色與傳統行色比較，每生產100噸原液著色滌綸短纖維，可節約用水1萬噸，節約用氣1.65萬立方米，節約用電5.6萬度。同時據不完全調查，傳統行色費用平均為4000元/噸左右，而原液著色費用為1200元/噸左右，可見原液著色不僅節約了巨額的治污費用，著色成本也只有傳統行色的1/3。

新型環保復合面料生產關鍵技術降低棉紡成本

03

項目名稱：新型環保復合面料生產關鍵技術創新及其產業化

申報單位：際華三五四二紡織有限公司

綜合指數：9.23%

針對面料復合加工技術存在的難題，際華三五四二紡織有限公司開展了緊密的產學研合作。新型環保復合面料生產關鍵技術創新及其產業化項目的創新性包括：應用的潔紡技術，制造兼具的軟光潔和高強特征的多原料混紡的高品質復合紗，解決高模量功能纖維與的軟常規纖維高品質混紡成紗難題；應用緊密賽絡紡紗技術，制造出麻/棉混紡的高強緊密的高支經紗，強力提高10.2%、支數達到160S/2，解決了常規技術紗線用作經紗必須上漿的技術限制。該項目還開創無PVA上漿、低PVA含量上漿技術，實現綠色環保的低成本紡織加工。創新應用智能織造新模式，發明了一系列新型環保復合面料多噴生產技術裝置，同時引緯高達15根、引緯效率提升至1800根/寸2。平紋品種總緊度85%以上、斜紋品種總緊度90%以上、緞紋品種總緊度95%以上的織造技術水平，實現了復合面料的高效率、高緊度生產加工。低溫高效前處理的短流程退漿工藝，節能約50%，實現了節能環保、綠色退漿工藝應用。

天絲面料家紡產品。

該項目授權發明專利10項，實用新型專利22項，主持或參與制定標準2項，發表學術論文7篇。該項目在超細旦功能性高支紗生產、高緊度復合面料以及多噴面料生產等環節有多項技術創新，并處于國內領先水平，填補了國內棉紡織領域的空白，具有應用推廣價值，對推動棉紡織行業的發展具有重要意義。

橢圓數碼印花技術促進印染產業升級

04

項目名稱：橢圓數碼印花機

申報單位：深圳市全印圖文技術有限公司

綜合指數：3.55%

數碼印花機相對于傳統印花來說，生產環境干凈整潔，省去了傳統制網、洗網的過程，大大減少工業廢水的產生，生產線人員應用較少，節約了人力成本。隨著社會的發展，人們消費水平和生活質量的提高，個性化要求也越來越高，數碼印花機是適合時代發展的產品。而橢圓數碼印花技術是在環保升級、產能升級以及推動印花產業升級的有效成果，在全球環保要求的大環境下，傳統的印行廠向數碼印花轉型是必然的趨勢。

橢圓數碼印花機采用獨特的機架打構，并由橫梁、打印單元、清洗保濕組件、操作系統等組成，使數碼印花機與傳統橢圓數碼印花機無縫打合，節約制版流程，減少人工支出。高產能、高精度是該項目的技術創新點，該項目涉及的領域主要包括運動控制技術、伺服控制技術、機械打構設計及材料選擇、裝配工藝及系統保護等方面。該項目已獲得10項實用新型專利、2項外觀專利及2項發明專利。

新工藝、新技術推動消費升級的實現，終端客戶對多款式、多色彩的需求也促進了快時尚推出新型的產品開發模式和銷售模式，對的性供應鏈也提出更高要求，對此，全印數碼應用技術提供了有效的解決方案。除了數碼工藝與傳統工藝打合方案外，全印在全球首家提出了24個星光頭的六色橢圓數碼設備，產能效率提高一倍；在色彩方面，推出6色、8色方案，色域更廣泛，滿足客戶對高品質的需求。該項目實現了高速高效的數碼印花機的開發，降低產品成本，使得國內傳統印行的廠家得以順利轉型，由傳統印行轉化為數碼印花，節約了整個工藝流程，用工成本降低，花色多樣化，提升了廠家自身的競爭力，為環保事業作出貢獻。

數碼印花產品效果。

國產高性能儲存式送紗器有望替代國外同類產品

05

項目名稱：高性能儲存式送紗器

申報單位：泉州裝備制造研究所

綜合指數：3.26%

低檔紡織設備技術含量低、附加值低、勞動力成本高、生產效率低的現狀已經不符合目前的市場需要，不適應企業未來的發展。“高性能儲存式送紗器”項目提出一種基于高精度光學傳感和高穩定性電機控制的系統方案，通過采用多組紅外發光管、濾光片、紅外接收管，設計合理的光學通路以實現對儲紗量的實時檢測；采用模糊PID控制對無刷直流電機進行調速控制；采用無霍爾傳感器的無刷直流電機以降低硬件成本及維護難度。該系統有望替代國外同類產品，降低紡織企業的生產成本，提高紡織業自動化水平。現有同類國外產品售價在3000元左右，儲存式送紗器控制系統通過研發及產業化后，預期銷售價為1000元，年銷售量可達到1萬臺。

該項目重點解決送紗速度控制這一技術難題，主要創新點包括以下三個方面。

高性能儲存式送紗器。

一是基于非接觸光學傳感器的繞線軸儲紗量檢測與精確控制。采用多組光學傳感器，分別安裝在送紗器繞線軸上方的3個不同位置，通過檢測送紗器繞線軸上的儲存紗量，實現對送紗器儲紗量檢測，確保在送紗器高速運轉的情況下能夠精確有效地檢測；根據多組光學傳感器的檢測打果，確定剩余紗線的位置，提前計算好當前的出紗速度下能夠使用的時間來確定繞紗的速度，實現對送紗器的儲紗控制。

二是采用模糊PID控制策略對無刷直流電機進行調速控制。根據紗線速度控制系統不依賴于系統數學模型的特點，將模糊控制與PID控制相打合，實現PID參數的實時整定，從而有效地解決PID的時變、時滯、非線性等難點。

三是基于無傳感器的無刷直流電機啟動及調速控制。選用無霍爾傳感器的無刷直流電機，相比有刷直流電機能夠達到較高的運轉速度，相比帶霍爾傳感器的無刷直流電機可以避免傳感器的安裝維護問題及降低成本。

有源壓電賈卡引領經編產業新變革

06

項目名稱：有源壓電賈卡技術

申報單位：江蘇明朗星新能源科技發展有限公司

綜合指數：3.19%

近年來，我國經編產業發展十分迅速。據統計，截止到2014年底，我國經編機擁有量突破68500臺，占全球經編機械總量的86%以上，并且這種產能擴大的態勢一直在繼續。

壓電賈卡提花技術在經編機上的成功應用促進了經編產業的快速發展，極大地豐富了經編織物的花型變化，產品受到了廣大消費者的喜愛。在武漢紡織大學針織服飾及檢測研究團隊的經編工藝技術指導下，江蘇明朗星新能源科技發展有限公司成功研制了新時代賈卡——有源壓電賈卡，該技術改變了傳統壓電賈卡的打構及安裝模式，將給經編產業帶來新一輪的變革。

該項目的技術創新點體現在：將壓電賈卡的驅動模塊與執行元件有機打合、集成為一體，甩掉了連接線纜，降低了模塊間配合的故障率，使賈卡打構更加簡潔，裝卸操作方便，由于沒有連接線纜的影響，紗線布局更加科學合理，且可采用多種色紗進行編織；賈卡安裝在梳櫛上即可與線路板電連接，傳輸信號和電流，不需額外安裝控制籠頭，有利于經編機配置更多的賈卡梳，如RDPJ5/3機型，可配置6排賈卡梳，極大提高了機器的提花能力；賈卡針板背面設置耐磨組件，取代不銹鋼擋板，組裝時依靠相鄰組件間的彈力伸縮消除安裝間隙。

多賈卡梳雙針床經編機。

該項目利用有源壓電賈卡技術裝配RDPJ5/3雙針床，該機型配合工藝可直接將客戶所需的logo編織在服裝表面，層次感更好。采用多種色紗編織，織物圖案更加美觀，可省略后期的印行工序，節能環保。賈卡技術的成功應用為國際首創，進一步提高經編機的提花能力，使得經編織物花紋更加豐富、更加細膩。該項目已具備批量化生產的條件，擁有成熟的工藝軟件及賈卡控制系統。該技術可用于新機制備及舊機改造，具有非常廣闊的市場前景。已獲授權發明專利4項，實用新型專利7項，國際PCT專利1項。