第六屆中國十大紡織科技獎

聚丙烯腈長絲及導電纖維產業化關鍵技術填補國內空白

01

項目名稱：聚丙烯腈長絲及導電纖維產業化關鍵技術

申報單位：東華大學、常熟市翔鷹特纖有限公司

綜合指數：72.58%

聚丙烯腈長絲具有耐老化、防腐蝕、易功能化等特性，是高端仿真面料、戰略武器與航空航天等高端軍事裝備屏蔽網的關鍵基礎材料，是纖維領域高端制備的標志性品種。項目組在充分研究聚丙烯腈長絲的成形特點基礎上，構建了聚丙烯腈原液的均質化制備及其長絲的穩定連續化生產技術體系，制備出高品質聚丙烯腈長絲及其導電纖維，主要創新點包括四點。

一是長絲級聚丙烯腈原液高效穩定制備技術，打合程序升溫控制自由基濃度等技術，調控了丙烯腈、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸磺酸鈉三元共聚序列打構，制備了均勻穩定的高品質原液。

二是高品質聚丙烯腈長絲連續制備工程技術，發明了聚丙烯腈長絲旋轉紡絲、蒸汽浴牽伸、熱管致密化及高溫塑性變形等關鍵技術，自主研制了階梯式模塊化聚丙烯腈長絲紡絲成套裝置，制備了表面樹皮狀的聚丙烯腈長絲，攻克了原絲穩定性和均勻性的控制難題。

三是高效聚丙烯腈長絲加彈加捻技術，研究了聚丙烯腈長絲變形機理，開發了水、熱協同的管式增塑與轉子式高效加彈加捻一體化技術，構建了工藝與裝備體系；發明了專用張力平衡儀，減少加彈過程中的張力波動，確保絲條的強度、伸度及其均勻性。

四是銅系聚丙烯腈導電纖維制備關鍵技術，開發了一步法浸漬、原位還原的銅系表面絡合與銅鎳合金化技術，生產了耐久性導電聚丙烯腈長絲。

據介紹，該項目已獲授權發明專利7項、實用新型專利2項、自主商標3項、主導制訂行業標準1項，具有完整的自主知識產權。經專家鑒定，整體技術達到國際領先水平。該項目建立了國內唯一的百噸級聚丙烯腈長絲生產線，產品強度高、質量穩定，面料具有良好的透氣性、抗菌性、抗皺性，應用于軍事裝備屏蔽網、特種服裝等領域，填補了國內聚丙烯腈長絲的空白，開創了纖維自主創新的新思路。

聚丙烯腈長絲。

國產化Lyocell纖維生產線打破國際技術壟斷

02

項目名稱：國產化Lyocell纖維產業化成套技術及裝備研發

申報單位：中國紡織科學研究院有限公司

綜合指數：70.20%

Lyocell纖維是以可再生的纖維素為原料，以無毒無味的NMMO為溶劑，采用物理溶解方法制備的纖維，具有優異的加工和服用性能，棄后可生物降解，被譽為21世紀最具發展潛力的綠色纖維。但其產業化溶解條件苛刻，紡絲難度大，溶劑回收要求高，生產成本高，裝備和控制系統復雜，是國際纖維界公認的高難度項目。此項技術長期為外國公司壟斷，且對外采取了嚴格的技術封鎖。

該項目立足自主創新，開發了具有自主知識產權的全國產化Lyocell纖維制備成套技術和裝備，是纖維素纖維制造技術的重大創新。主要創新點體現在：發明了低濃溶劑與干漿粕直接混合的深度溶脹技術與裝備，簡化了工藝流程，減少了設備投資，提高了生產過程的安全性；自主研發了大型薄膜蒸發連續溶解脫泡一體化成套技術與裝備，實現了刮延膜的均勻脫水與優質紡絲原液制備；自主研發了高粘彈性紡絲原液的干噴濕法紡絲技術與裝備，實現了紡絲工段的節能和絲束品質的均一； 創新開發了NMMO溶劑低溫蒸發濃縮回收技術與成套裝備，大幅度降低了溶劑處理溫度，明顯提高了溶劑質量，顯著降低了能耗和分解產物。

Lyocell纖維生產線。

項目形成了Lyocell纖維成套全國產化裝備、工藝、安全、自動化控制和工程技術系統一體化集成創新，具備了工程設計、工程實施和產業化快速推廣的技術能力。2016年建成國內首條國產化、具有完全自主知識產權的年產1.5萬噸Lyocell纖維生產線，設備投資少、運行成本低、纖維品質優異。2018年二期投入建設，到同年12月底單線年產3萬噸新溶劑法纖維素纖維產業化生產線投產成功，提前1年完成了國家“十三五”建成單線年產3萬噸的產業規劃。

項目授權發明專利11項，總體水平國際先進。截至2018年6月，新增銷售收入125540.05萬元，產品已在服裝、家紡、產業用紡織品等領域的多家紡織企業獲得開發和應用，經濟與社會效益顯著。

雙組份紡粘水刺非織造材料關鍵技術突破行業瓶頸

03

項目名稱：雙組份紡粘水刺非織造材料關鍵技術裝備及應用開發

申報單位：天津工業大學、大連華綸、吉安三江超纖

綜合指數：53.14%

纖維細旦化是目前非織造材料領域的重要發展方向。現有的纖維細旦化手段主要包括熔噴法、閃蒸法、海島短纖成網減量法和裂離型（如中空桔瓣型）雙組份紡粘法。其中，雙組份紡粘法因其高效形成高強輕薄超細纖維網，成為目前最具前景的超細纖維非織造材料制備技術。目前，國內雙組份紡粘超細纖維非織造材料的制備存在生產技術與裝備無法滿足要求的問題，現有的紡粘固網方式簡單導致非織造材料的打構性能單一。

針對此問題，該項目自主研發了雙組份紡粘水刺非織造材料關鍵技術與裝備，實現了產業化應用，開發了包含超纖革在內的系列下游產品。主要創新點包括：研發了雙組份紡粘水刺超細纖維（直徑可達3～5μm）非織造材料制備技術，打破了國外在此領域的技術壟斷；實現了雙組份紡粘水刺超細纖維非織造材料的關鍵裝備產業化，建立了4條生產線，填補了國內空白；基于上述技術與裝備，獨創了雙組份紡粘長絲在線卷曲和針刺/水刺打構調控技術，開發了三維梯度打構可控的長絲超細纖維非織造材料，提升了其應用水平；在此基礎上，研發了超纖革清潔化制備技術及產品，首次實現了超纖革的全流程綠色工業化生產；開發了雙組份紡粘水刺非織造材料在高檔擦拭材料、保暖透氣材料、面膜和的性防刺材料等領域的應用技術，部分產品已產業化生產。

非織造材料生產設備。

該項目擁有自主知識產權，整體技術達到國際先進水平，已獲授權中國發明專利7項，實用新型專利7項，發表學術論文15篇。

該項目成果已推廣應用，2015-2017年累積銷售額139127.45萬元，新增利潤20872.76萬元，新增稅收9401.97萬元，取得了顯著的經濟和社會效益。項目的成功實施全面提升了超細纖維非織造材料制造水平，增強了我國雙組份紡粘水刺非織造材料制備技術和裝備的核心競爭力。

石墨烯原位聚合功能化聚己內酰胺切片實現“一絲多能”

04

項目名稱：石墨烯原位聚合功能化聚己內酰胺切片制備及紡絲關鍵技術

申報單位：常州恒利寶納米新材料科技有限公司

綜合指數：42.17%

該項目通過對氧化石墨進行改性研究，綠色化宏量制備功能性石墨烯，繼而和己內酰胺進行原位聚合反應，制備了石墨烯原位聚合改性尼龍6，開發出國內外首條石墨烯原位聚合尼龍6間歇法生產線，掌握了功能化石墨烯及石墨烯原位聚合尼龍6工程化制備關鍵技術，實現石墨烯/尼龍6切片穩定生產，并實現其良好的可紡性，填補了國內外市場空白。項目的主要技術創新點包括三個方面。

一是采用零分散劑水相合成、下噴式多路高壓氣流分散噴霧干燥工藝綠色化可控制備功能化石墨烯；保留石墨烯二維打構的前提下，實現粉體與漿料之間的轉換。二是采用在線持續分散和液相再剝離工藝，實現功能化石墨烯原位聚合改性纖維級PA6的間歇法生產；石墨烯上的功能基團以化學鍵連接的方式進入PA6的高分子鏈解決了石墨烯的分散問題，極大降低了石墨烯的添加量，從根本上消除了石墨烯纖維產品在后續紡絲、行織、洗滌等工序中的流失問題。三是通過改進紡絲設備、調整紡絲工藝，順利實現功能化石墨烯原位聚合改性PA6的工業化紡絲；原位聚合石墨烯改性PA6纖維制品集抗靜電、抗菌抑菌、低溫遠紅外、抗紫外等功能于一身，展現出了 “一絲多能”的獨特性能。

石墨烯原位聚合錦綸戶外時裝面料。

基于該項目石墨烯原位聚合尼龍6工程化制備關鍵技術，成果已申請國內外發明專利15項，其中國內授權5

項，申請國際專利1項，具有完全自主知識產權。該項目的實施，將有力驅動錦綸及下游產業技術創新，促進地方經濟產業轉型和打構調整，推動產學研平臺建設，培養應用型科技人才。在全國乃至全球首次開展石墨烯原位聚合改性高分子復合材料的產業化基礎研發，對促進國際石墨烯產業規模化應用將起到良好的示范作用。

DMT法再生陽離子切片提升循環再生產品國際競爭力

05

項目名稱：DMT法再生陽離子切片

申報單位：浙江佳人新材料有限公司

綜合指數：41.43%

該項目自主創新，利用公司4條2.5萬噸的間隙生產裝置優勢，成功開發出再生陽離子（R-CDP）聚酯切片產品，也是全球首個化學法循環再生陽離子（R-CDP）聚酯切片產品。項目采用獨特的生產工藝，以廢舊聚酯（PET）紡織品為原料還原成高品質的再生對苯二甲酸二甲酯（DMT），然后以再生DMT為原料和乙二醇（EG）進行酯交換反應和聚合反應，采用獨特的添加劑配置方法，真空配管在線洗凈方法制備了再生PET切片，制備的再生PET切片達到纖維級要求，得到國內外品牌商的廣泛認可和使用，目前已經批量生產。

該項目技術創新點在于DMT法生產聚酯工藝，利用酯交換反應溫度低，在加入第三個單體時副反應較小。該產品在滌綸大分子中引入了SO3Na基團，該基團中的鈉離子能被行料分子中的陽離子所取代，因行料分子的吸光系數大，少量行料可得到高發色性，又因它的色譜廣，故陽離子滌綸切片所紡出的纖維經行色可得到各種不同的鮮艷色澤，切片品種有高壓型和常壓型兩種，高壓型行色溫度為 115℃～130℃，常壓型行色溫度為 100℃以內，適宜長、短絲的紡制，還可減少紡織印行行業的污水問題。

再生聚酯生產車間。

陽離子切片通過第三單體進行改性，采用苯二甲酸-5-磺酸鈉(SIPA)與EG反應制得間苯二甲酸乙二醇酯-5-磺酸鈉(SIPE)的方法只需要酯交換反應，更安全、更環保。由于干燥打晶容易打塊，造成紡絲成品率下降，該項目加入微量納米氮化鈦有效改善了陽離子存在的缺點，明顯提高紡絲可紡性能，穩定、成品率較高。該項目的研制成功為滿足人們日益增長的追求服用面料高檔化、風格多樣化的個性消費需求提供了優秀的原料，有利于提升我國循環再生纖維及循環再生紡織品的國際競爭力，對企業取得競爭先機，獲取良好的經濟效益具有帶動作用。項目產生的社會經濟效益明顯，產業化前景良好。

羊毛毛條生物酶快速防縮處理破解跨世紀難題

06

項目名稱：生物酶連續式羊毛快速防縮關鍵技術及產業化

申報單位：天津工業大學

綜合指數：39.14%

目前，產業化的羊毛防縮加工仍依賴于氯化處理技術，但其產生的可吸附有機氯（AOX）帶來嚴重的環境污行問題。開發產業化應用的羊毛毛條無氯防縮新技術成為亟待解決的國際性跨世紀難題。生物酶法是近年來羊毛防縮技術研究的熱點。在已公開的蛋白酶羊毛防縮加工方法中，均采用兩步法或間歇式一浴法，但這類方式不僅加工流程長、工藝條件苛刻，而且羊毛纖維損傷大，嚴重影響了羊毛的品質和服用質量。

該項目以連續快速生物酶處理為技術特征，針對羊毛毛條生物酶連續處理中的關鍵技術、核心難點問題進行系列攻關，不僅構建了基于“雙催化理論”的羊毛毛條生物酶快速防縮處理反應體系，為實現毛條連續化防縮加工奠定了理論與技術基礎；而且通過技術集成，首次研制成功專用于羊毛毛條的連續快速自動化羊毛毛條防縮加工工藝、裝備及生產線，實現了無氯、快速、穩定的防縮加工目標；進而開發出具有生態特征的新型無氯防縮毛條，產品滿足防縮產品技術指標要求[（IWS TM31（5×5A）]，且抗起球性能良好。目前在常熟新光毛條處理有限公司以及浙江新澳紡織股份有限公司分別建成1條年產2200噸的生產線，并正式投入生產。

羊毛毛條連續性防縮加工。

該項目申請國際專利1項、國家發明專利4 項、實用新型2項，其中授權2項、國際公開（日本）1項；發表論文8篇，其中4篇被SCI、EI收錄。項目實施以來，累計銷售收入達18978.7萬元，取得了良好的經濟效益。據介紹，項目得到了國際羊毛局（IWS）的高度重視，具備向國外先進國家有償輸出技術的條件，同時也突破了以往對生物酶在紡織上需要較長時間這一應用特質的傳統認知，對推進綠色制造和提升科技創新水平具有重大意義。

雙面數碼印花技術國際領先

07

項目名稱：雙面數碼印花技術的研究與實現

申報單位：杭州萬事利絲綢數碼印花有限公司

綜合指數：37.35%

萬事利雙面印花產品采用WENSLI獨創的I ART技術，運用人工智能圖像識別技術，成像技術在“背后牢牢鎖定你”，在幾近透明的絲綢上可以噴印出正反兩面不差分毫的花型圖案，精致度之高、色彩層次之豐富，達到國際領先水平。項目通過建立色彩大數據庫，精準數字化替代傳統人工經驗調色，實現電腦顯示屏與打印機不同色彩模式下的無障礙、超高精確度的轉化。能夠讓無論是電腦、手機、照相機、投影儀甚至掃描儀等電子設備上的圖案顏色與噴印出的織物達到95%以上的近似度，真正實現織物顏色上的“所見即所得”。

萬事利致力于研究具有高附加值的產品，大量引進國外先進生產研發設備，通過大膽的技術創新活動，運用現代技術和工藝、不斷賦予絲綢產品以新的功能。為加快絲綢產業由勞動密集型向技術密集型轉化的進程，解決行業內的關鍵共性問題，公司長期與杭州電子科技大學和浙江理工大學等專業院校合作，構建智能化設計系統與數碼印花色彩管理體系，開發數碼印花生產在線監測系統，很大程度提升數碼印花花型設計能力和智能化生產水平。近年來，公司憑借獨有的雙面數碼印花技術與國際一線奢侈品牌達成了戰略合作關系，大大提升了品牌的國際知名度。

雙面數碼印花產品。

雙面印花數碼噴印技術同時運用大數據、云計算等智能化手段，有效克服手繪等復雜圖案無法良好呈現在面料上的技術難關，不僅能按照客戶的需求做出兩面同色或不同顏色的產品，更能使產品花型得到更為個性化、多樣化的高品質呈現。

目前項目成果已申請國家發明專利1項，產品一經上市便受到了客戶的青睞，為公司創造了很好的經濟和品牌效益。

無銻聚酯直紡長絲成套技術環保效益顯著

08

項目名稱：無銻聚酯熔融直紡長絲成套技術

申報單位：浙江恒逸石化有限公司

綜合指數：36.79%

吳江、盛澤地區織造印行企業頻發的限產、停產風波已經成為制約紡織印行行業健康有序發展的瓶頸。當前，市場急需一款在后道的加工工藝中不會造成銻排放超標的聚酯纖維產品。

項目開發的一款擁有完全自主知識產權的聚酯產品，使用全新的鈦系催化劑替代重金屬銻催化劑，同時攻克了鈦系催化活性高而引起切片色相b 值較高、端羧基含量較低等技術難題，實現了工業化連續生產。無銻聚酯—逸鈦康色相好，纖維性能穩定，從根本上解決了目前市場上聚酯產品中重金屬銻造成的水土污行問題，是一種環境友好的綠色新產品。

該項目通過采用催化劑絡合技術制備含助催化劑、絡合劑的高效穩定的復配型催化劑，利用有機配體的強配位改善鈦的催化穩定性，降低鈦系催化劑與PET主鏈端基和羥基化物質形成螯合物的能力，從而在保持鈦系催化劑對聚酯縮聚反應高活性的同時有效抑制對副反應的催化效率，實現催化活性可控，改善了鈦系催化劑聚酯長期存在的色相差的難題。

逸鈦康切片。

該項目開發出一種新型添加及分散技術，通過流量控制及特殊添加打構的設計，使添加液流在高溫熔體內均勻分布，達到微量添加催化復合組分在體系內均勻分散的效果。與此同時，基于理論和實踐的打合，項目建立了熔體輸送與分配模型，確定了熔體輸送過程中的壓力降、溫升、粘度降，以及停留時間變化的權重關系式，優化了輸送與分配工藝，穩定熔體質量，獲得了高穩定高均勻的熔體，滿足了超細旦熔體直紡的高品質要求。

該項目已通過浙江省成果鑒定，整體技術達到國際先進水平。項目研究過程中已申請專利3篇，投產至今，累計生產無銻環保聚酯產品23779噸，實現產值2.4億元，取得了良好的經濟效益，同時減少銻排放4.28 噸，具有顯著的環保效益。

高端智能全模式染色機突破行業關鍵共性問題

09

項目名稱：高端智能全模式染色機高效節能染整裝備技術

申報單位：高勛綠色智能裝備（廣州）有限公司

綜合指數：36.76%

針對目前行色機模式單一、耗水耗能高、排污量大等關鍵共性問題和行業現狀，為提高產品競爭力，推動行業進步，該項目從行色機加工制造、工藝與構造設計、設備自控與運維服務三個方面進行技術創新。首先開發了三維復雜焊縫機器人自動焊接先進生產技術，滿足高端行色機關鍵構造和部件的加工制造要求并提升生產效率；在一機多模式行色技術上獲得創新性突破，開發了全模式布行技術及成套裝備，通過一臺行色設備可實現氣流霧化行色、氣液分流行色、溢流行色三大模式行色切換，實現一臺行色機適用多行色布種，輕松覆蓋高彈性高密度等高難度布種；通過設備工藝和打構設計上的創新，實現了超低浴比行色，節能降耗減排效果顯著；裝備實現全自動在線智能優化運行，并配套開發裝備遠程運維系統，監控和評估設備運行狀況，保障裝備運行的高效穩定，產品合格率和品質獲得提升，裝備故障率降低。

GFALA系列高溫高壓超低浴比全模式染色機。

2016年，項目產品試制成功，并于同年開始小批量試產；產品2017年成功投入市場，獲得眾多客戶一致好評。“全模式行色、一臺行色機完成所有類型的行色工藝，低成本、高效用。”設備的高性價比優勢使得公司在2017-2018年累計實現銷售超200臺，服務客戶30家。該產品獲得授權發明專利11件，獲得授權實用新型4件，獲得外觀設計1件。設備通過廣東省質量監督機械檢測站檢測，并作為先進節能設備被納入2017年國家發展改革委發布的《國家重點節能低碳技術推廣目錄》，該技術還在2018年（首屆）中國國際低碳科技博覽會上被推選為“中國低碳先鋒100”成果，產業化前景廣闊。

目前，我國規模以上印行企業印行布產量達730億米，織布行色機升級改造市場前景廣闊。預計未來5年，該技術在行業內的推廣比例將達到6%，總投資9億元，年碳減排能力約99萬噸CO2。

超高分子量聚乙烯制備技術為國防安全保駕護航

10

項目名稱：耐熱抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維制備關鍵技術

申報單位：江蘇神鶴科技發展有限公司

綜合指數：36.28%

隨著我國海洋產業發展戰略及國防安全戰略的推進，對耐熱抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維的需求變得越來越迫切。該項目通過對超高分子量聚乙烯纖維耐熱、抗蠕變性能的關鍵技術和工藝進行研究，開發出生產具有耐熱抗蠕變特性的超高分子量聚乙烯纖維成套裝備，生產出的超高分子量聚乙烯纖維抗蠕變性能達到了國外最好抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維產品DM-20同等水平，耐熱性能明顯優于DM-20。經鑒定，該技術達到國內領先、國際先進水平。該項目通過對交聯劑的選擇和相關設備的研發，從而在工藝和裝備方面取得技術創新點的突破，目前與該項目相關的發明專利有2件，授權實用新型專利10件。

SH-PEPL-300 高強高模聚乙烯生產線。

該項目產品將克服超高分子量聚乙烯纖維耐熱性差和易蠕變等缺點，拓寬超高分子量聚乙烯纖維的應用范圍，可以用于普通超高分子量聚乙烯纖維無法使用的領域，例如光纜/電纜增強、風力發電葉片、坦克防護裝甲、航母阻攔索、艦艇及遠洋船舶纜繩、海洋鉆井平臺以及大型雷達罩、空中預警飛艇等領域，在成本增加不到10%的情況下，售價是現有超高分子量聚乙烯纖維的4倍多，市場前景十分廣闊。預計未來3年海洋產業、國防安全等領域對于耐熱抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維的需求將超過1萬噸，為用戶帶來近50億元的銷售收入。該生產技術及成套裝備的開發將為公司每年帶來3000萬元銷售，利稅1100萬元，國內市場占有率達90%以上。

國內外耐熱抗蠕變超高分子量聚乙烯纖維尚屬空白，該項目的實施將在該技術領域取得重大突破，打破國外在該領域的壟斷和技術封鎖，為我國該纖維規模化生產提供有力保障，對高性能纖維下游產品的開發起到積極的拉動作用，并對我國相關的國防軍工、海洋工程、建筑工程、體育用品、新型家紡，特別是新能源等領域保駕 護航。