馬磊
1月9日,2016年度國家科學技術獎勵大會在北京舉行,國家最高科學技術獎、國家自然科學獎、國家技術發明獎、國家科學技術進步獎和中華人民共和國國際科學技術合作獎等 5 項大獎結果公布。其中,紡織行業共有 4 個項目獲獎,包括國家科學技術進步獎二等獎 3項,國家技術發明獎二等獎 1 項。
國家科學技術進步獎二等獎:支持工業互聯網的全自動電腦針織橫機裝備關鍵技術及產業化
主要完成單位:浙江師范大學、寧波慈星股份有限公司、固高科技(深圳)有限公司
主要完成人員:朱信忠、孫平范、李立軍、呂恕、趙建民、吳啟亮、徐慧英、胡躍勇、龔小云、劉越
該項目是繼“HP全自動電腦橫機關鍵技術研發及產業化”項目榮獲“紡織之光”2013年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎后,電腦橫機類項目再次榮獲國家級榮譽。“支持工業互聯網的全自動電腦針織橫機裝備關鍵技術及產業化”項目屬于紡織科學與計算機信息技術、嵌入式系統、智能制造、工業化與信息化深度融合的交叉技術,是支持工業互聯網、物聯網、機聯網及智慧紡織的新型針織裝備產業化的重要創新,可加快新一代信息技術與紡織產業的融合創新發展。
長期以來,電腦橫機市場由日本島精(Shima Seiki)、德國Stoll(斯托爾)等國外品牌壟斷,制約并阻礙了我國由針織大國向針織強國發展,實現全自動電腦針織橫機裝備國產化及自主化刻不容緩。國產機型開發不僅面臨高速穩定運行、消除起底廢紗、平穩編織、精確協調控制和針織物模擬、機聯網等技術難題,還必須面對國外專利技術壁壘。
該項目從突破國外專利技術保護和攻克行業共性關鍵問題入手,打破發達國家技術壟斷,主要圍繞全自動電腦針織橫機裝備關鍵技術及產業化展開,攻克和掌握了自動起底編織、高品質復雜花型編織、高速編織成圈機構、針織物模擬和針織物組織自動識別、多傳感器信息融合智能控制等技術,解決了復雜花型平穩編織、高速編織不穩定等業界難題,還解決了設計者“所見即所得”及個性化柔性定制、互聯網+云制造和機聯網集成技術,全面實現了新型全自動電腦針織橫機的國產化及針織行業智能制造應用,綜合性能達到國際先進水平。
該項目產業化后,迅速占領了國內外市場,自2007年開始,連續多年產銷行業第一,國外市場占有率不斷提升,已遠銷俄羅斯、韓國、印度、孟加拉、柬埔寨等20多個國家和地區,成功打破了國外同行的長期壟斷,推動了針織行業的科技進步。
國家科學技術進步獎二等獎:苧麻生態高效紡織加工關鍵技術及產業化
主要完成單位:東華大學、湖南華升集團公司、湖南農業大學
主要完成人員:程隆棣、榮金蓮、肖群鋒、李毓陵、耿 灝、陳繼無、揭雨成、嚴桂香、匡 穎、崔運花
該項目是繼“新型高檔苧麻紡織加工關鍵技術及其產業化”項目榮獲“紡織之光”2015年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎后,苧麻紡織類項目再次榮獲國家級榮譽。“苧麻生態高效紡織加工關鍵技術及產業化”項目針對苧麻產業目前面臨的工藝流程長、勞動生產率低、產品附加值低、同質化競爭嚴重等發展困境,對苧麻種植、脫膠、紡紗、織造、染整等領域進行了系統研發,突破了加工的關鍵技術瓶頸,實現了苧麻紡織品在服裝、家紡、產業用等領域的高端應用。
苧麻是我國的特色纖維資源,具有高強低伸、吸濕透氣、導濕快干、防霉抑菌、抗紫外線等特點,但其含膠高、纖維粗、結晶度高、離散度大、脫膠污染大、紗線毛羽嚴重,難以生產純紡輕薄織物,面料染色牢度低、刺癢感強、易折皺,嚴重制約了苧麻紡織的生態高效加工。該項目開發了生態高效生物化學一步法脫膠技術、苧麻纖維光潔化紡紗技術、苧麻高效織造技術、苧麻織物染整技術以及高支低膠苧麻新品種培育技術,實現了長麻Nm 100純紡、噴氣渦流紡混合短紡,純麻織物下機一等品率提高45%,噸纖維脫膠蒸汽減少53%、用水減少48%,達到了苧麻紡織加工生態、高效、高質的目標。
項目的產業化實施極大地提升了苧麻纖維面料的高品質化,最大化地降低了加工過程對環境的壓力,提升了具有中國特色的苧麻纖維面料的國際影響力,也有助于推動具有環境生態功能的苧麻種植業的可持續發展。同時,項目實現了企業的轉型升級,對苧麻行業的可持續發展起到良好的推動和示范,為具有中國特色的苧麻產業的進一步國際化起到了良好的引領效果。
國家科學技術進步獎二等獎:干法聚酰亞胺制備關鍵技術及產業化
主要完成單位:東華大學、江蘇奧神新材料股份有限公司
主要完成人員:張清華、王士華、詹永振、陳大俊、陶明東、郭 濤、董 杰、趙 昕、苗 嶺、陳斌
該項目是繼“干法紡聚酰亞胺纖維制備關鍵技術及產業化”項目榮獲“紡織之光”2015年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎后,高性能纖維類項目再次榮獲國家級榮譽。項目采用環保高效的干法紡絲技術,建立了聚酰亞胺(PI)纖維的成形理論,實現了工藝及設備的技術集成,建成了國際上首條干法紡PI纖維1 000 t/a級生產線,整體達到國際先進水平。
PI纖維不僅具有較高的力學性能,而且耐化學腐蝕性、熱氧化穩定性和耐輻射性能十分優越,在國家安全、航空航天和環境保護等領域具有廣闊的應用前景,將成為下一代高性能纖維的典型代表。目前國內外生產 PI纖維均采用濕法紡絲技術路線,該方法使用大量水與溶劑的混合物為凝固浴,導致生產流程長、溶劑回收能耗大、易造成環境污染等問題。干法紡絲是紡絲漿液通過噴絲孔后,絲條經過高溫甬道,溶劑迅速揮發,生成初生纖維。與濕法紡絲相比,干法紡絲成形避免了凝固浴,具有紡絲速度快、溶劑冷凝回收容易等優點,是一種高效環保的工藝技術路線。
經過反復的探索與嘗試,該項目成功地開發出針對PI干法紡絲成形過程中有效提高前驅體纖維環化程度的復配添加技術,改善了纖維制備的穩定性。項目在國際上首次提出干法紡絲成形“反應紡絲”新原理和新方法,建立了干法成形動力學模型及纖維凝聚態結構調控方法,為纖維生產工藝確定和設備成套化提供了理論基礎;建立了聚合反應過程、聚合物分子量及其分布的調控方法,實現了高分子量、高均勻性紡絲溶液的穩定合成;發明了干法紡制備PI纖維原絲穩定化制備關鍵技術,實現了溶劑的高效回收;建立了溫度及應力作用對纖維凝聚態結構及微缺陷的影響關系,攻克了“環化—牽伸”工序的一體化關鍵技術,實現了對材料結構性能的有效調控;自主研發出國際上首套干法紡PI纖維生產設備,實現了聚合—均化—干法成形—環化牽伸—熱處理等工序間工藝與裝備的同步協調。
該項目產品已成功用作耐高溫濾材,對治理因燃煤、水泥生產等工業所產生的PM 10和PM 2.5等大氣污染發揮了重要作用。此外,還成功應用于高溫防護、戰術導彈內絕熱層、雷達罩、核設施的電纜護套、飛行器回收線纜等領域,不僅打破了國外產品的壟斷,而且以明顯的技術水平和成本優勢參與國際競爭,有力地推動了我國高性能纖維產業的跨越式發展。
此外,由浙江理工大學、浙江古纖道新材料股份有限公司和揚州惠通化工技術有限公司共同完成的“管外降膜式液相增黏反應器創制及溶體直紡滌綸工業絲新技術”項目獲得了國家技術發明獎二等獎。