第六屆中國十大紡織科技獎·產業推動獎

高品質原液著色纖維開發及應用取得新突破

01

項目名稱：深色細旦原液著色聚酯短纖維的開發與應用

申報單位：中國紡織科學研究院有限公司

綜合指數：31.79%

作為2016年度國家重點研發計劃項目，“高品質原液著色纖維開發及應用”由中紡院牽頭，聯合中國石化儀征化纖、廣東新會美達、沈陽化工研究院等18家上下游單位共同進行產業化技術開發。經過積極攻關，項目在直紡深色細旦原液著色聚酯短纖維開發、基礎色原液著色纖維標準體系建立等方面取得了新突破，并于2018年底順利通過了由科技部高技術研究發展中心組織的項目中期檢查。

項目在直紡深色細旦原液著色聚酯短纖維開發方面，建立了母粒制備雙螺桿混合，在線添加動態混合的計算機仿真系統，攻克母粒制備的分散劑、載體協同控制及分散技術，熔體直紡多組分在線添加，強化分散的動態混合技術，開發出動態混合、自清潔技術與設備并應用于3萬噸/年熔體直紡示范線生產深色細旦原液著色聚酯短纖維。所生產的色母粒過濾值DF≤0.1MPa·cm2/g、總色差（CIELAB）≤1.0、使用溫度≥300℃（停留時間5min，變色灰卡＞3級）；生產的深色細旦原液著色聚酯短纖維，顏料/行料含量3%、單絲纖度1.0dtex。

項目產品。

此外，確定了基礎色原液著色纖維標準體系產品標準，包括《基礎色系原液著色滌綸預取向絲》《基礎色系原液著色滌綸牽伸絲》《基礎色系原液著色滌綸低彈絲》《基礎色系原液著色滌綸紗線》《基礎色系原液著色錦綸6預取向絲》《基礎色系原液著色錦綸6牽伸絲》《基礎色系原液著色錦綸6低彈絲》7項標準組成。基礎色原液著色纖維標準體系的建立能夠更好規范基礎色原液著色纖維質量控制，指導產品的生產、銷售，提高行業內產品的質量水平，利于實現原液著色纖維規模化生產，提高生產效率，降低生產成本，進而提高產品的市場競爭力。與此同時，基礎色原液著色纖維標準體系的建立將會對原液著色纖維產品的生產及相關行業的發展起到較好的規范作用，對紡織行業低碳環保、可持續發展意義重大。

水刺覆膜高性能濾料有效控制微細粉塵

02

項目名稱：微細粉塵控制專用水刺覆膜高性能濾料

申報單位：廈門三維絲環保股份有限公司

綜合指數：26.75%

由廈門三維絲環保股份有限公司自主研發的“微細粉塵控制專用水刺覆膜高性能濾料”項目提出了“混紡三維非對稱+PTFE覆膜”濾料打構設計，實現了濾料打構設計的新突破，表現為“表層過濾+表面過濾”，充分利用混紡三維非對稱打構和PTFE覆膜打構的高過濾精度的特點，雙重確保對PM2.5微細粉塵的長期穩定有效控制，達到超凈排放；首創動態發泡涂層功能化整理技術，突破非熱熔性纖維濾料熱壓覆膜技術，實現表面過濾，大幅提升了濾料清灰性能、過濾性能和耐化學腐蝕等性能；建立在線濾料壽命管理與評價系統“三維絲遠程運維與專家診斷系統”，通過引入大數據分析等技術平臺，打合公司濾料壽命評價技術，實現濾料壽命的在線管理，保障除塵器高效穩定運行，延長濾袋使用壽命，降低運行維護成本，并形成1項行業標準《DL/T 1514-2016火力發電廠袋式除塵器用濾料壽命管理與評價方法》，為國家“大氣污行防治行動”的實施提供了技術支撐。

微細粉塵控制專用水刺覆膜高性能濾料。

該項目成果獲授權發明專利3項，實用新型專利2項，轉件著作權2項；形成1項行業標準；發表論文3篇，獲得科技成果鑒定2項，鑒定水平分別達國際領先和國際水平。項目累計新增銷售額64492萬元，新增利潤3209萬元，新增稅收4169萬元，其中近3年累計新增銷售53033萬元，新增利潤2366萬元，新增稅收3442萬元。產品應用間接新增產值十多億元，年粉塵消除量達3000萬噸，間接新增經濟效益1.2億元，經濟、社會和環保效益顯著。

項目于2013年1月實現產業化，在燃煤發電、水泥、垃圾焚燒、鋼鐵冶煉和煤化工等多個領域的除塵器上得到應用，單套裝置的最大規模為1000MW特大型燃煤機組。項目產品的研發成功，大大改善燃煤電廠、水泥行業、垃圾焚燒及其他相關領域的環境污行狀況，有效控制了微細粉塵，實現超凈排放。

高效能棉紡精梳機打破依賴進口局面

03

項目名稱：高效能棉紡精梳關鍵技術及其產業化應用

申報單位：中原工學院

綜合指數：26.66%

當前，精梳紗低支化趨勢越來越明顯。由于棉紡精梳機主要機件運動配合精準性及傳動系統復雜性，國產精梳設備未能在高速高效等關鍵技術方面取得突破，高端精梳設備市場一直被瑞士立達公司壟斷，精梳紗生產成本高、效益低。

首先，項目獨創錫林大弧面梳理技術，實現了高效梳理。分析橢圓齒輪偏心率對梳理過程、時間及與運動部件配合的相關性，建立了精梳機錫林弧面梳理的數學模型，開發出錫林橢圓齒輪變速機構，突破了高精度橢圓齒輪等核心部件關鍵加工技術，大幅度擴展了錫林梳理弧面。

其次，該項目建立了多目標綜合優化模型，實現了多系統高速運行及精準配合。綜合應用機構運動學、動力學及有限元分析方法，優化精梳機復雜系統運動部件及打構仿真，優化高速機件的動平衡設計，降低了高速復合運動部件的加速度與轉動慣量，實現了精梳機的高速運行。

再次，該項目開發了纖維長度的性適應技術，擴展了纖維長度適紡范圍，揭示了精梳機分離機構運動模式與纖維長度間的相關規律，發明了可調式給棉羅拉裝置，開發了新型分離羅拉傳動系統及牽伸機構，擴大了精梳機對原棉品級及纖維長度適紡范圍。

高效能棉紡精梳設備。

該項目獲國家授權發明專利7項，創新集成后的高效精梳設備，最高車速由原來380鉗次/分提高到520鉗次/分（國外為500鉗次/分），錫林梳理時間由10分度減為6分度，錫林梳理弧面由原來的90°擴展為110°及130°（國外均為90°），錫林梳針總數由3萬～4萬齒增加到5萬～7萬齒；精梳可紡紗由原來的高支紗擴展到中低支紗，原棉品級由原來的1～2.5級（國外技術）擴大到1～4級，適紡纖維最短長度由25mm（國外技術）擴展到22mm；與原有機型相比節能9.9%；設備價格為國外進口的1/3。2011年以來，項目產品已生產銷售1654臺，在國內25個省市106家紡織企業使用，在國內高端精梳機市場占有率為55%，并遠銷國外。

經編在線檢測提高行業智能制造水平

04

項目名稱：面向經編智能化生產的機器視覺在線檢測關鍵技術及產業化

申報單位：福建省晉江市華宇織造有限公司

綜合指數：22.59%

福建省晉江市華宇織造有限公司的“面向經編智能化生產的機器視覺在線檢測關鍵技術及產業化”項目屬于紡織機械與自動化交叉領域，其將機器視覺理論應用于經編織造在線檢測技術研究與應用中，重點解決經編織造中兩大關鍵環節——整經與編織的在線檢測與質量可控織造難題，實現整經斷紗自停與經編織物疵點在線檢測系統產品化與推廣。

針對整經斷紗中紗線細、密度高的檢測難點，提出紅外激光和LED光源輔助整經斷紗快速檢測系統設計方法，研發紗線運動快速跟蹤算法及斷紗智能判斷算法，實現單視場400 根以上紗線高靈敏整經斷紗自停檢測，自停剎車距離小于3米，有效防止斷紗線頭卷入盤頭。針對高速經編機織物疵點在線檢測中檢測空間狹小、檢測幅面寬等難點，提出基于POE 網絡相機的視覺傳感小型化設計方法，及多視覺與運動視覺傳感的全幅寬檢測系統方案，保證織物疵點快速準確獲取與停機判斷，檢測幅寬達1～6 米。針對織物組織打構及疵點類型復雜導致的疵點提取難題，提出基于頻率指紋的圖像對比與疵點識別算法，通過頻率指紋對比快速判斷織物疵點所在位置，可實現不同布樣織物打構疵點在線檢測，并實現對于油污等織造中不予停機的疵點進行準確過濾，在線檢測時疵點識別長度小于20 厘米。

工作示意圖。

該項目授權國家發明專利1項，經鑒定達到同行業國際先進水平。項目組實現整經斷紗自停與經編織物疵點在線檢測系統產品化與推廣，2015-2017 年整經斷紗自停產品銷售量達129 臺，單面高速編織機織物疵點檢測產品銷售達219 臺，產生直接利潤達525 余萬元，極大地提高了我國紡織行業的智能制造水平和能力。

綠色抗菌新材料提高穿戴健康指數

05

項目名稱：綠色抗菌新材料的開發與應用

申報單位：深圳市菩安科技有限公司

綜合指數：22.56%

中國是世界棉紡織產品的生產和消費大國，每年有500萬噸棉花用于棉紡織品的制造，而棉紡織產品的功能附加是傳統棉產業升級和消費升級的關鍵。目前菩安綠色新材料技術廣泛應用在天然棉紡織品上，經過技術升級的棉功能型產品在保持棉原有天然性能的同時，增加了持久的抗菌功能，對細菌和真菌引起的皮膚問題具有良好的改善效果和輔助治療作用，極大地提高了國民和軍需等領域紡織穿戴的健康水平。

該項目通過在傳統紡織纖維上增加抗菌、阻燃等功能保證了纖維質量，實現了更高的附加價值，材料抗菌穩定性好，接枝改性法制得的抗菌紗線或織物抗菌譜廣，如對大多數革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌以及真菌類均具有可靠耐久的抗菌效果，不會因為水洗等原因導致抗菌成分衰減。該項目符合紡織品最高標準要求——嬰幼兒針織服飾標準，生產工藝簡易，流程可控性強，生產成本低，不需要額外增加生產流程。

使用綠色抗菌新材料生產的紡織品。

該項目采用醫療級抗菌技術，在綠色新材料中添加生物相容性好，常被應用于醫用傷口敷料、面膜等領域的成分——水凝膠；采用非溶出型抗菌技術，高分子抗菌基團通過非溶出抗菌技術穩定打合在織物中，不會析出到皮膚表面，材料中的主要抗菌成分廣泛應用于醫療藥物中，健康安全。

新材料不僅需要良好的性能，還需要品牌化運營，以快速獲得市場認可和消費者喜愛。綠色抗菌新材料的作用是抑制和殺死皮屑、汗液、空氣環境中粘附在紡織品中的致病菌即過路菌群，不會破壞有益菌群的生存環境。產品可應用于內衣、嬰童服飾、家居床上用品、衛生用品等。相較其他抗菌產品，該項目的技術優勢為高效、持久、健康、安全以及對外界環境要求相對較低；擁有獨特化合物配方，應用于產品上不易發生顏色及手感等物理化學指標變化。

印花針織物低張力水洗技術節能減排效果顯著

06

項目名稱：印花針織物低張力平幅連續水洗關鍵技術及裝備研發

申報單位：西安工程大學

綜合指數：20.81%

針織物是紡織印行產品的重要組成部分，隨著行業科技與生產水平的不斷進步，限制紡織工業發展的主要問題已從關鍵技術問題逐漸向成本（能耗、水耗）及環保（節能減排與環境友好）問題轉變。目前國內外針織產品印花后水洗主要采用繩狀拉缸進行加工，存在能耗水耗較大、織物品質不穩定等問題，而現有印花后平幅連續水洗機加工后織物存在彈力損失大、花型易拉伸變形等問題。

針對以上針織物加工存在的問題，該項目從針織物印花后平幅連續水洗兩個方面，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生產關鍵技術、助劑及裝備，主要技術內容包括：創新研發出新型固色劑及去浮色清潔劑，開發整套水洗工藝；創新研發了大幅降低織物張力的超喂張力自動控制系統；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；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。

項目鑒定會期間，專家組實地考察。

該項目實現了印花針織物低張力水洗加工，提高了棉及錦氨高彈針織面料的加工品質，經權威機構檢測，行色牢度、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，節水率可達50%以上，3年節約標煤1500噸以上，3年減少廢水排放150萬噸以上，并可節省廢水處理成本500萬元以上，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打論為：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加工關鍵技術及裝備，實現了紡織工業發展規劃（2016-2020年）中所列重點領域綠色行整加工關鍵技術突破，提升了紡織印行行業競爭新優勢。

粘膠類低張力平幅煮漂前處理長車國內首創

07

項目名稱：粘膠類低張力平幅煮漂前處理長車

申報單位：紹興飛亞印染有限公司

綜合指數：19.80%

針織物和部分敏感類梭織物在我國的市場份額逐年增長，然而由于某些面料的濕態強度較低，對機械設備的運轉張力和蒸洗效率的要求相對比較苛刻，所以絕大部分面料生產商至今還在采用繩狀間歇式加工方式；而反觀普通梭織面料，在上世紀80年代以后幾乎全部普及了平幅連續化加工。根據針織物大生產實踐的數據表現，即使按照最保守的測算，相比于間歇式繩狀工藝，平幅連續生產工藝的污水排放量下降超過60%，并且由于織物在生產全程都在平幅狀態，沒有繩狀加工的表觀質量受損的現象，可以輕易做到織物表面零缺陷加工。

為了降低能源消耗以及縮短生產工藝、提高品質，紹興飛亞印行有限公司技術人員經過一年多反復試驗成功開發國內首臺粘膠類低張力平幅煮漂前處理長車，并委托江蘇紅旗印行機械有限公司生產。2016年初在紹興飛亞印行試車成功，目前已經應用于生產。

粘膠類低張力平幅煮漂前處理長車。

從各方面數據比較分析，依托粘膠類低張力平幅煮漂前處理長車機器換人項目，在低端用工人數，勞動生產率和節能環保等方面均有大幅提升。該設備使用前，按一班12小時計算，生產35000米人造棉從坯布進機缸到烘干共要經過4道流程，機缸前處理—脫水—開幅—定型烘干，需要人員6名（兩班12人）、水消耗110噸、電消耗825度、蒸汽消耗32噸、天然氣消耗900方。同等條件下，使用長車后，坯布進入長車到半成品烘干（根據工藝要求其中40%不用通過定型烘干，可以直接進入下道工序進行生產；另60%還是要通過定型烘干）需要人員3人（兩班6人）、水消耗39噸、電消耗385度、蒸汽消耗25噸、天然氣消耗550方。項目投產后，年生產能力可以達到4000萬米，能源消耗成本比原工藝要下降30%～40%。年銷售可達到1億元，利稅達到2000萬元。

新型聚乙烯復合纖維解決涼感纖維應用瓶頸

08

項目名稱：聚乙烯系列纖維產品的開發及產業化

申報單位：凱泰特種纖維科技有限公司、紹興文理學院

綜合指數：12.17%

近年來，涼感纖維的應用日益廣泛，獲得涼感纖維的方法雖然很多，但都難以達到理想的涼爽舒適感。為此，研究者們開始探索新的方法或機理來制備和應用涼感纖維。很多廠家利用超高分子量聚乙烯纖維的導熱性能將其制成涼感床墊、涼席、運動服、袖套等產品，并受到客戶的普遍好評。但隨著該產品的推廣與使用，與其原料特性相關的缺陷也逐漸顯露，如纖維原料價格偏高、面料手感硬挺不舒適、不可行色等，從而制約了該產品在民用市場的廣泛推廣。

該項目致力于以普通聚乙烯為原料開發出一種可替代應用于民用領域的超高分子量聚乙烯纖維的新型聚乙烯復合纖維產品。根據紡絲要求與產品目標，對多種聚乙烯原料的熔點、流動性、分子量及其分布等性能特點進行了研究與評價，并選擇出了能夠實現工業化生產的聚乙烯原料。

在產品設計上，該類纖維以普通聚乙烯為皮，以聚酰胺6為芯，通過雙組份復合熔融紡絲制備，以優選的聚乙烯原料為皮，可保持聚乙烯特有的高導熱系數，產生接觸涼感，使得織物手感滑爽，且具有抑菌防霉功能；以聚酰胺6為芯，可提高纖維及織物的的軟性，貼膚性更好，并可改善纖維的其他性能，從而更適合服裝和家紡產品應用；該產品保持了超高分子量聚乙烯纖維涼感、滑爽的特性，改善了其手感硬挺的缺陷；該設計思路及方法在國內外文獻中尚未見報道。

涼感聚乙烯纖維產品。

此外，該項目通過數字化技術改造溫控方式，使紡絲溫度波動在±1.0℃內；通過對干燥、紡絲、組分配比、牽伸卷繞、組件設計等條件的優化組合，形成最佳系列工藝配方，制得了纖度在70～450dtex不同規格、不同性能的聚乙烯系列纖維產品。

預計未來2～3年內，該類產品的市場需求量將持續增長。同時，產品可有效降低能耗與溫室效應，為社會的可持續發展作出貢獻，經濟與社會效益顯著。