中科協發布了2020年度“科創中國”先導技術榜單,5項紡織技術成果上榜為激發創新引領的跨界合作活力,打造科技創新驅動高質量發展的風向標,深化“科創中國”建設,中國科學技術協會發布了2020年度“科創中國”先導技術榜單,聚焦電子信息、生物醫藥、先進材料、裝備制造、資源環境等領域,優選出50項技術成果。
5項與紡織領域相關的技術上榜,分別是四川大學的“可高溫炭化不熔滴阻燃聚酯及纖維”項目、江南大學的“多通道數控紡紗機與數字化彩色紡紗技術”項目、西安交通大學的“連續纖維增強復合材料3D打印工藝及裝備”項目、青島即發集團股份有限公司的“聚酯纖維筒子紗超臨界二氧化碳無水感色技術”項目和清華大學的“戴性電子多維感知及應用”項目。
四川大學研發了可高溫炭化不熔滴阻燃聚酯及纖維技術。“可高溫炭化不熔滴阻燃聚酯及纖維”是先進材料領域的革新技術與重要突破,可滿足我國對軍、民及產業用阻燃紡織品的迫切需求,并提升軍用阻燃防護服套裝的防護性能,同時其有望在非纖領域(如電工絕緣膜、電容膜、電池隔膜等)發揮更大的作用。該技術通過在聚酯大分子鏈中引入可高溫化學自交聯促進炭化的結構單元,在合成和加工成形溫度下不交聯,而在高溫或燃燒時快速交聯并炭化,從而實現了聚酯的高溫不熔滴和炭化阻燃,顛覆了人們對傳統聚酯在高溫時熔滴的認知,開辟了“無鹵無磷”的可高溫炭化不熔滴阻燃聚酯的綠色新途徑,形成了從阻燃單體的設計合成,到不熔滴阻燃聚酯及其纖維材料的制備和應用完整的自主知識產權保護體系。該技術處于國際領先水平,填補了炭化不熔滴本征阻燃聚酯及纖維的國際空白,屬于聚酯纖維行業的顛覆性技術。該技術成果達到了一定成熟度且通過早期驗證,具備技術轉化條件。
江南大學研發了多通道數控紡紗機與數字化彩色紡紗技術,創新研制多通道數控紡紗小樣機,創新構建多通道數控紡紗機理,解決紡紗成型過程中調控成型紗線的色彩、形態及其結構的理論模型、機理及其算法。該技術拓展了原液著色滌綸、原液著色粘膠、原液著色腈綸、原液著色丙綸等纖維適用范圍,通過本色纖維與原液著色纖維配伍,實現無水感色、無污感調色,達到低碳、低排放、低能耗、低污感的綠色生態加工,具有很高的行業推廣價值。
西安交通大學研究團隊提出的連續纖維增強熱塑性復合材料3D打印技術,將先進復合材料與3D打印工藝深度融合,突破傳統復合材料基于模具制造的工藝理念,實現了具有復雜結構的復合材料構件低成本快速制造。該技術采用連續干纖維束與熱塑性聚合物為原材料,采用自主研發的打印頭實現二者的復合浸漬與熔融沉積,實現了復合材料一體化制備與成形,開展了復合材料回收再打印技術和極端環境3D打印工藝研究。該技術為解決復合材料長久以來面臨的發展困境提供了革命性的解決方案,對我國航空航天、汽車交通等重要領域在輕量化、節能減排能等方面的進步具有重要的推動作用。
團隊提出了基于連續纖維增強復合材料輕質結構的一體化制造工藝,所制備的連續芳綸纖維增強PLA復合材料輕質結構,在纖維含量達到11%時,抗壓性能達到17MPa,優于傳統制造方式的波紋輕質結構。
青島即發集團股份有限公司系統地研究了產業化工藝、裝備、感料以及關鍵部件,開發了二氧化碳分離回收再利用、感料溶解控制等系統,解決了裝備正常運行、感料結塊等關鍵的技術難題,建設了擁有自主知識產權且連續正常運行的超臨界二氧化碳無水感色小試和中試示范線,產品各項指標均達到同類產品國家相關標準要求。該技術解決了全紡織行業感色高耗水和高污水排放難題,對我國紡織工業轉型升級和生態文明建設具有重要意義。
清華大學原創性地提出了一種基于熱感應的多維傳感新機理,利用熱敏膜和外界的傳導/對流換熱對自身電阻的調控,實現壓力、溫度、流場、熱物性等參數的集成測量;采用統一的熱敏結構和檢測原理,巧妙地將壓力傳感陣列、溫度傳感陣列、流場/物質傳感陣列等集成在單片戴性基底上,實現集觸感、溫感、風感、物感等功能為一體的多維感知戴性電子器件,具有成本低、集成度高、低耦合、易大面積制備等特點。該技術在可穿戴健康監測設備、消費電子領域具有良好應用前景和優勢競爭力,為智能陪護、智能假肢和戴性外骨骼機器人提供高靈敏多維感知的解決方案,在戴性可穿戴健康醫療監測和戴性電子多維感知等領域將發揮重要作用。