郝杰
項目名稱:新型高檔苧麻紡織加工關鍵技術及其產業(yè)化
主要完成單位:湖南華升集團公司、東華大學
主要完成人:程隆棣、榮金蓮、肖群鋒、崔運花、耿灝、陳繼無、李毓陵、嚴桂香、易春芳、揭雨成、唐文峰、龍嵐珺、何文、尹國強、匡穎
各色的靠墊、柔軟的床品、飄逸的窗簾,時尚的休閑裝、抗菌的襪子,高檔挺括的職業(yè)裝面料,職業(yè)西服,還有奢華的高級定制服飾??走進湖南華升集團公司“華升·自然家族”生活館,記者被這溫馨、親切、時尚的氣息所包圍。誰也想不到這些精美家紡、時尚服飾產品的原料都是來自苧麻。“我的襪子一星期最多換兩次。”公司董事長劉政以自己的親身體驗向記者介紹苧麻產品的穿著優(yōu)勢。
苧麻是我國特有的農作物,總產量占全世界的95%以上,因此被稱為“中國草”,其中,湖南省就占據了半壁江山,湖南華升集團又是我國苧麻產品的龍頭企業(yè),連續(xù)多年在全國苧麻紡織行業(yè)創(chuàng)造了品質第一、市場占有率第一、出口創(chuàng)匯第一、利稅總額第一的業(yè)績,也就有了“世界苧麻在中國,中國苧麻看華升”的豪言。
一直以來,苧麻纖維雖然具有導濕、透氣、抑菌、防霉等優(yōu)異的功能,但由于在整個纖維領域的占比太小而不受重視,生產設備陳舊,技術落后,產品單一,成本高,是典型的勞動密集型產業(yè),再加上苧麻纖維自身較粗,成紗毛羽多,作為貼身服飾會產生刺癢感,使得苧麻產品與高檔紡織品無緣。為了改變這一狀況,湖南華升與東華大學等院校合作,經過多年技術攻關,在高品質苧麻纖維培育、精細化苧麻纖維制備及高品質紡織染整技術、系列輕薄型苧麻纖維紡織品設計等方面進行了系列研究,突破了高品質苧麻纖維紡織加工過程的關鍵技術,在整個苧麻產業(yè)鏈上實現了提升,極大地提高了產品的檔次與品質,讓“中國草”走向了世界。“新型高檔苧麻紡織加工關鍵技術及其產業(yè)化”這一創(chuàng)新成果也因此獲得了“紡織之光”2015年度中國紡織工業(yè)聯合會科技一等獎。
產學研聯合攻克難關
東華大學教授程隆棣早在“九五”開始,就涉足苧麻的研究,在他看來苧麻是一種“有意思”的纖維,其吸濕透氣、防菌抑菌、防紫外線、爽感性強,是天然纖維之皇。苧麻的種植不與糧棉爭地,在丘陵、洼地即可生長,而且生長周期短,一年可以產3~4季。還有一個重要特性,就是固化土地的作用比任何植物都強,在湖南重金屬較嚴重的地區(qū)適用于水土保持和改良。但較粗的纖維剛性強容易產生刺癢感,苧麻生長單株和季節(jié)變化會產生差異,毛羽多造成可紡性差,這些不足限制了其應用。“這么好的纖維,不能因為不足而放棄。” 程隆棣對苧麻有著執(zhí)著的偏愛,一直默默地在該領域進行探究,期待能在理論上有所突破。
隨著中國紡織業(yè)轉型升級步伐的加快,湖南華升也在思索著產品升級換代。由于全球氣候變暖的驅動,導致市場對輕薄型麻紡產品的需求增加,如何把苧麻纖維做得更細,如何讓面料更輕薄滑潤?“企業(yè)有了想法,院校又有研究優(yōu)勢,產學研聯合攻關是自然而然的事。”劉政說,是市場的需求支撐了產學研聯合技術開發(fā)。在這15個人組成的項目團隊中,包括東華大學、湖南農業(yè)大學的專家,以及湖南華升的技術人員。
作為項目的第一完成人,程隆棣已經記不清到湖南跑過多少次了,這個項目成為他科研工作中最為專注的一個。“搞清楚苧麻纖維及其制品的瓶頸,逐一進行攻關,苧麻纖維紡織品就可以進入高端產業(yè)領域。” 程隆棣介紹說,為了得到高細度、低膠質、低木素的苧麻纖維,就要從種子的品質培育入手,神舟七號宇宙飛船承擔了這一使命。通過發(fā)掘與苧麻纖維發(fā)育相關的基因序列發(fā)育基因提純與分類,進行遺傳轉化與轉基因培育,得到了高品質苧麻植物。育出的纖維細度達到2679公支,“也就是每克纖維長度可達2679米,比傳統(tǒng)1500公支細度大大提升。”
通過生化脫膠技術,還實現了高效短流程脫膠,且減少了廢氣廢水的排放。有了高凈度精干麻,通過高支長紡、高效混紡、生態(tài)上漿、高支防稀密路技術,實現了苧麻薄型織物織造技術的突破。在此基礎上,又結合高染色技術、抗刺癢整理、抗褶皺整理等得到了高檔苧麻面料。
產品毛利率成倍增長
技術的突破,只有親身參與的人才能體會背后的艱辛。劉政介紹說,理論的突破是一方面,實現產業(yè)化應用更為重要。“由于苧麻產業(yè)都集中在中國,國際上沒有任何可以借鑒的資料和成果。”相比其他紡織領域,苧麻產業(yè)占比太小,也沒有設備廠家愿意開發(fā)制造,所有技術創(chuàng)新都要靠自己。整個項目共申請各項專利19件,已獲授權16件,“所有成果都是原創(chuàng),都是填補國內空白,當然也是世界領先。”
項目的成功,使得湖南華升苧麻產品結構發(fā)生了質的變化,目前新型高檔苧麻面料已經應用在 “華升·自然家族”自主品牌的服飾、家紡等終端產品中,通過家居家紡、休閑服飾、職業(yè)服裝、高級訂制四個板塊,延伸了生產線,拓展了內銷市場,特別是在職業(yè)服訂制方面,“華升·自然家族”品牌利用自身特色,提供品質優(yōu)良、高技術含量的職業(yè)服裝,受到歡迎。現已與湖南機場、湖南移動、湖南日報報業(yè)集團、湘投控股、興湘集團、華菱集團、兵器集團等近20家大型國有企業(yè)達成戰(zhàn)略聯盟,完成了制服、工裝、西裝、沖鋒衣等自主設計、生產,取得良好經濟效益。2014年“華升·自然家族”品牌的銷售收入比2013年增長了4.5倍。
“中國草”也走向了世界,目前ZARA、H&M;、貝納通、無印良品等國際知名品牌不斷采用華升麻面料。華升麻類產品也已成為瑞典宜家家居、英國馬莎百貨的長期供應商。
技術創(chuàng)新帶來了產品的升級換代,最直接的體現就是價值提升。苧麻面料的國內平均價格為7.5萬元/噸,國際平均價格為8.7萬元/噸,而湖南華升的創(chuàng)新產品達到30萬元/噸。“正是有了科技創(chuàng)新,才使得產品毛利率成倍增長。” 劉政表示,未來華升將繼續(xù)在技術引領下,開發(fā)更加多樣化的產品,讓“中國草”真正成為高端紡織品。
推進高新技術對傳統(tǒng)苧麻產業(yè)滲透融合
TAweekly:作為老國有企業(yè),湖南華升是如何提高企業(yè)技術創(chuàng)新能力的?
劉政:上世紀八九十年代形成的湖南八大棉紡企業(yè)、三大麻紡企業(yè),如今只剩下我們一家,正是因為堅持不斷地科技創(chuàng)新,才讓我們這個老國企生存下來。我們一直重視技術創(chuàng)新體系建設, 2000年被國家發(fā)改委等四部委認定為國家級企業(yè)技術中心,這也是麻紡行業(yè)唯一一家國家級企業(yè)技術中心,從那以后我們不斷完善科學技術管理體系。
在組織結構上,集團技術中心由總工程師牽頭,并根據集團公司各單位情況,創(chuàng)建了兩個不同層次的技術創(chuàng)新體系,第一層次是集團技術中心,第二層次是下屬的株洲雪松公司、洞庭麻業(yè)公司、工貿公司、服飾公司、匯一藥機分別設立的技術分中心。技術中心主要負責組織集團共性、關鍵性及前瞻性項目的研發(fā),并對集團范圍內科技創(chuàng)新實施管理。各技術分中心主要負責結合本單位所處技術領域開展技術創(chuàng)新活動,完成集團公司技術中心下達的科研任務。
經過發(fā)展,公司的技術中心現擁有科技人員317人,其中高級職稱人員35人(含教授級高工5人),中級職稱人員174人,凝聚了紡織、印染、化工、化纖、醫(yī)藥機械等專業(yè)的各類專業(yè)技術人才,形成了一支老中青結合的科技隊伍。
TAweekly:公司建有院士工作站,主要從事哪些工作?
劉政:這個院士工作站是2014年由東華大學教授、博士生導師,中國工程院院士俞建勇為首的專家團隊所組成的科研團隊。這兩年,我們主要通過與院士團隊的對接,針對公司瓶頸問題,制定了“優(yōu)質高效脫膠新工藝生產麻條”、“落麻新型產品的開發(fā)利用”、“針織紗線及產品技術攻關”、“麻類面料高效節(jié)能環(huán)保印染技術研究”等六個關鍵重點發(fā)展項目,針對麻紡行業(yè)重大理論、方法,研發(fā)苧麻及麻紡行業(yè)重大新技術、新產品、新工藝、新裝備,自主知識產權科技成果的轉化與產業(yè)化等問題進行共同研究。
TAweekly:產學研結合是公司科技創(chuàng)新的一大特色,企業(yè)如何建立產學研攻關體系?
劉政:多年來,我們一直在積極探索產學研合作的新思路、新模式,全面推進產學研合作。我們與中國紡織科學研究院、解放軍后勤部等多家單位簽訂了相關的合作協議,并向國家、省、市等多級政府申報了多項技術研究項目。
公司與武漢紡織大學、中國農業(yè)科學院麻類研究所、華中農業(yè)大學、農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所等組成“中國苧麻產業(yè)發(fā)展技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟”,充分利用現有研發(fā)機構的科研條件,建立協作機制,以“苧麻產業(yè)發(fā)展關鍵技術與設備”項目為龍頭,研究解決目前苧麻從原料種植到最終產品產業(yè)模式中存在的技術瓶頸問題。
我們還與湖南工程學院、中國農業(yè)科學院麻類研究所、湖南省苧麻紡織技術研究院、湖南省纖維檢驗局等機構,聯合組建“生態(tài)紡織與染整關鍵技術協同創(chuàng)新中心”,共同培養(yǎng)具有較強工程實踐能力和創(chuàng)新能力的優(yōu)秀工程技術人才,研究苧麻紡織關鍵技術。
在東華大學、德昌紡機大力支持下,我們對長麻緊密紡技術進行技術攻關。通過產學研合作工作的開展,擴大和鞏固了公司在麻類纖維應用開發(fā)上的地位和科技實力。
TAweekly:未來公司在科技創(chuàng)新方面有哪些打算?
劉政:根據產業(yè)走向高端化的特點,公司要推進高新技術對傳統(tǒng)苧麻產業(yè)的滲透融合,將先進的紡織加工技術、染整技術與應用電子、信息、自動化技術相融合,加快麻紡產業(yè)走向生態(tài)、綠色、低碳、數字化、智能化,向新興產業(yè)領域深度拓展。
五大創(chuàng)新技術
超細苧麻纖維培育技術、苧麻纖維環(huán)境友好型精細化技術、高品質集聚紡與噴氣渦流紡技術、苧麻面料高效織造技術、苧麻面料舒適性整理技術。
七大難關攻克
針對高品質苧麻纖維存在的加工技術含量低、產品品種單一、面料風格粗獷等難題,采用太空誘變育種技術,培育出細度2600Nm以上、原麻含膠低至22%、木質素含量在1.5%的超細度高品質苧麻。
攻克了“生物-化學同步脫膠”技術瓶頸,率先實現了苧麻節(jié)能高效產業(yè)化脫膠。
針對苧麻纖維長度高倍離散的特性,發(fā)明了專用梳排式牽切制條裝備,提高了麻條質量。
設計開發(fā)小間距氣流槽聚型苧麻長纖紡專用裝備,為100Nm以上純苧麻紗線制備提供裝備保障。
發(fā)明了自捻型噴氣渦流紡空心錠,為高產化苧麻/棉混紡紗開發(fā)提供硬件保障。
發(fā)明了細支苧麻紗上漿新技術及輕薄型苧麻織造防稀密路裝置等,以滿足輕薄型苧麻面料產業(yè)化生產。
開發(fā)了苧麻織物專用抗刺癢和防皺助劑,顯著改善苧麻面料刺癢感和抗皺回彈性,實現了輕薄型苧麻紡織面料加工關鍵技術的產業(yè)化。