中國紡織工業聯合會科學技術獎獲獎項目選載

（2021年度）

納米碳素復合纖維與功能產品產業化成套技術及應用

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：愉悅家紡有限公司、青島大學、新材料與產業技術北京研究院、山東黃河三角洲紡織科技研究院有限公司

主要完成人：房寬峻、伍麗麗、房磊、宗憲波、趙秀婷、李濤、劉迪、申春苗、高洪國、劉成祿、任燕飛、趙珍、于志輝、李田田、張國清

導電纖維廣泛應用于軍事、醫療、航空航天、工業、農業等領域，也是制造健康紡織品的關鍵材料。項目針對金屬鍍層纖維易氧化、金屬紗線可紡織性能差、碳素共混纖維電阻大等問題，以碳納米管等為導電材料，開發集導電、遠紅外、保暖和抗菌等功能于一體的納米碳素復合纖維與功能產品生產成套技術，攻克了導電纖維碳素涂層易脫落和5 V 電源驅動等難題，實現了產業化，主要技術內容包括：

（1）纖維束納米碳素粒子均勻涂層與熱固化技術。研究納米碳素粒子雙重分散方法和纖維表面修飾技術，創建樹脂-碳素粒子-纖維三相交聯固化模型，開發出纖維束浸漬-彈性控液和熱固化技術，提高了纖維涂層均勻性和耐久性。

（2）納米碳素復合纖維生產裝備。研究纖維帶液量隨穿行路徑和張力的變化規律，研制出隧道式纖維束浸涂、集束通道式纖維束涂層和紗線電阻在線監控等設備，耐水洗電阻變化率降低59.6%。

（3）電致遠紅外暖芯電路設計織造技術。研究復合纖維緯紗張力均勻調控方法、金屬紗線和長絲雙軸整經與張力匹配技術，開發雙區異緊密度織物設計織造技術，實現了暖芯電路織物一體化織造，電阻變化率方差由0.48減少到0.06。

（4）多功能納米碳素復合纖維制品設計制造。研究多部位溫度測控一體化電路，開發“一布多用”暖芯片高效制作技術，研發電致遠紅外產品能源管理系統，制造出遠紅外理療、高保暖和抗靜電等產品，生產效率提高1.4倍。

項目申請專利23項，獲得授權發明專利2項、實用新型專利11項。項目已建成納米碳素復合纖維、織物、暖芯元件和縫制生產線，在杭州繪睡、上海仟兆、山東悅美、上海芳欣、山東黃河三角洲紡織科技研究院和愉悅等7 家企業實現了推廣應用，新增銷售收入10.69億元，利稅1.18億元，經濟社會效益顯著。項目的實施，對深化紡織產業結構調整，暢通內需為基點的產業鏈循環，建設高質量紡織制造體系，具有重要示范和引領作用。

微創介入用高強低蠕變線材制備關鍵技術與產業化

獲獎等級：一等獎

主要完成單位：杭州銳健馬斯汀醫療器材有限公司、東華大學、中國石化儀征化纖有限責任公司、上海香?？棊C械有限公司

主要完成人：王璐、蔣冠森、王富軍、李凌晨、林婧、楊勇、陳燁、汪劍平、毛吉富、李超婧、徐勝軍、祖江平、胡程程、張倩、劉來俊

我國每年運動損傷及退行性病變近1 億人次，90%以上采用微創介入手術治療，而國內運動醫學器械占比不足14%，國產微創介入用手術器械需求急迫?！对鰪娭圃鞓I核心競爭力三年行動計劃（2018—2020年）》中已將運動醫學固定系統相關產品列為大力發展方向。固定線材作為運動損傷修復器械的核心單元，其原材料、產品和技術被發達國家長期封鎖。因此，自主研發出可長期植入的高強低蠕變固定線材是破解這一“卡脖子”問題的關鍵。

項目主要技術創新點：（1）醫用級高強低蠕變UHMWPE 長絲制備技術： 針對長期植入型UHMWPE 增強降蠕和十氫萘超低殘留整理的難題，開發低速高應力牽伸技術和常溫常壓無損十氫萘極限萃取技術，建成我國首條且目前唯一一條醫用級UHMWPE 長絲產業化生產線；（2）微創介入用多級線材精細加工及異型線材精準成型技術：針對低摩擦、高剛度UHMWPE長絲小曲率半徑結構精細化編織難題，研發以多級編織技術為核心的異型線材可控精準成型裝備與關鍵技術，開發多重適配固定線材14個系列532 種產品；（3）微創介入用線材表面功能強化關鍵技術：開發表面負壓閃涂及柔化后牽伸技術，建立國內首條醫用編織線材的降蠕、增柔、保形、促愈功能強化整理生產線。獲批NMPA III 類醫療器械注冊證6個、CE注冊產品10個。

項目成果具有自主知識產權，已申報專利22 項，其中授權發明專利10項，授權實用新型專利5項，發表學術論文4 篇，制定團體標準1 項。項目近三年實現銷售收入1.01 億元、利潤8 000 多萬元。樹立起了運動醫學微創介入線材的行業標桿，也為紡織材料在醫學領域的應用探索提供借鑒。

智能化高產高質清梳聯

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：青島宏大紡織機械有限責任公司

主要完成人：王麗霞、倪敬達、李界宏、賈坤、姚霞、徐豐軍、詹華春、宋欽文、何洪柱、梁航

隨著紡織行業的進步，基于大數據和工業互聯網平臺等新一代信息技術，實現紡織生產的自動化、數字化和網絡化制造，研發智能化、短流程紡織裝備成為紡織智能裝備的發展目標。

項目的關鍵技術及創新點為：（1）抓棉機實現三個品種抓取，穩定可靠，精細抓取，智能調整供棉。（2）國際首創并聯式單軸流工藝，開松更充分，除雜效率更高，產量更高，最高產量可達3 000 kg/h，能夠確保充分的開松度及高效的除雜效率。（3）多倉混棉機強化的四重混合功能，儲棉量大，混合效果好，確保清梳聯連續穩定生產。儲棉量大，保證清梳聯系統長期可靠、穩定運行。四重混合功能是混棉效果的有力保障。（4）實現了不同原料精確配比的精細混棉功能。研發了標準型、高產型、緊湊型及小單型等4種適應不同客戶需求的智能精細混開棉機組，實現在清花流程中的精確配比，稱重精度可達1%，混紡率差不超過1%。（5）優化了清梳聯工藝配置流程，機臺合理分工，開松柔和細致，解決了清梳聯系統除雜與棉結、纖維損傷等質量指標的矛盾，提高了生條質量指標。（6）全自主創新高產智能梳棉機，工藝成熟，分梳精細，調整方便，品種適應性強，可配置棉結在線監測、蓋板隔距在線檢測、錫林接針保護、智能統計分析生條條干、針布壽命、能耗等智能化配置。（7）發明了一種均勻配棉裝置，開發了新的清梳聯系統、給棉喂入裝置，適用于高含雜原料的分梳模塊等，產量突破到2 000 kg/h 以上。（8）發明了一種紡織機械設備故障預防處理方法，開發了清梳聯遠程運維系統，實現了對清梳聯設備的預維護及實時診斷，提升了紡織生產企業的管理水平和效率。（9）研發了具有集成火探排除功能的重物分離器、往復抓棉機中的防火報警及滅火裝置等多種清梳聯安全裝置，提高設備運行安全性。（10）同友商相比，相同配置清梳聯流程，實現節能20%～30%。通過原料輸送、濾塵系統的氣流研究、單機原料輸送技術的研發，廣泛應用電機直連技術、變頻驅動技術，關鍵開松、除雜、分梳部件新材料、新工藝的應用，節能效果顯著。

項目成果具有自主知識產權，授權發明專利3項，實用新型專利26 項，外觀專利2 項，軟著2 項，相關論文14篇。

HCP2025智能組合式粗紗機

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：賽特環球機械（青島）有限公司、徐州天虹時代紡織有限公司、青島環球集團股份有限公司

主要完成人：王震、崔桂華、曹友常、孫旭、孫杰、李建霞、王森棟、馬敏、趙天潔、王沛偉

智能組合式粗紗機是國家“十三五”高端紡織技術裝備重要部分，隨著國內“用工荒”問題的不斷加劇以及勞動力成本的不斷上升，研究一種粗細聯合智能全自動粗紗機系統，實現紡織廠生產的智能化、數字化、連續化。主要科技內容如下：

（1）在結構布局上，創造性地提出了中間動力輸出組合式傳動系統，打破了傳統粗紗機的設計方式和設備排列布局，使單臺粗紗機的錠數成倍增加，最大可達到480 錠，既能匹配任意長度的細紗機長車，又可適應大規模、小批量、多品種的市場需求。該系列產品屬全球首創。（2）研究了粗紗紡紗工藝的特點，采用運動控制技術，達到了紡紗工藝數字化，實現了全電子牽伸。自主開發柔性紡紗系統，可實現自適應粗紗張力調整。同時可選配負壓自動生頭配置，以提高粗紗生頭率，降低工人勞動強度。（3）針對紡織行業信息化的需求，研究了工廠級的信息化架構，開發了環球云系統，模塊化對接MES、ERP 等。建立了環球云平臺，創新性地開展了粗紗及粗細聯大數據的研究，提高了設備的整體智能化水平。

該項目擁有自主知識產權，已獲授權發明專利7項，實用新型專利10項，軟件著作權3項。項目研發的智能組合式粗紗機，設備性能指標超過瑞士立達、德國青澤、日本豐田國外同類產品標準，并已成功進入國內外市場，用戶包括天虹集團、咸紡、孚日等國內知名紡織公司，實現了中國智能組合式粗紗機走向國際的關鍵性突破。

三維多層立體智能織造裝備及其應用技術

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：吳江萬工機電設備有限公司、蘇州大學

主要完成人：張巖、謝靖、王萍、周玉峰、李媛媛、田秀峰

作為常見增強體的機織物具有多層、異形、變截面的特點，目前大多采用人工或半自動加工方式，加工效率低、產品穩定性差。項目通過產學研合作，以建立三維織物的智能織造系統為目標，創新地解決了三維多層立體異形截面織物織造的難點技術問題，取得的主要創新成果有：

首次實現通過PLC技術將8個電子提花單元組成協同運動的織造系統。每個提花單元可控經紗12 800根，使總經紗數量達到102 400 根，成功解決多提花單元、超大針數、超多經紗的協同控制和精準控制。創新設計制造了特大動程的選針組件，采用電子控制的復動式開口機構，使開口動程達到320 mm，遠超目前常規織造選針組件的開口動程68～130 mm，使交織層數可達到52層。通過全油浴齒輪傳動技術，成功解決了大針數、重負荷的機械傳動難題。創新實現了電子提花單元的新型環形布置方式，在滿足裝配、維修和操作的同時，通過電子控制系統可以確保織造時織物經緯密度均勻，在變截面（如圓錐形）位置按需要有規律地增(減)紗線，實現異形截面織物的智能可控制備。

該系統織造時最大經紗層數可達54層，織物厚度30 mm，最大直徑450 mm，織物形狀為圓柱形、圓錐形等，成功解決了超多經紗、多層、變截面、復雜形狀等三維立體織物的智能化織造難題，提高了生產效率，可以有效地保證不同批次產品的質量穩定性。項目獲授權發明專利10項，實用新型專利3項，軟件著作權2 項，發表論文5 篇。經專家組鑒定，該智能織造系統整體水平達到國內領先，在最大交織層數和最大開口尺寸方面達到國際領先水平。目前已成功應用于中材科技股份有限公司等多家國內外企業，所生產織物廣泛應用于國防、航空航天等重要領域，獲得業界的普遍認可，具有顯著的經濟效益和社會效益。

立體毛圈織造關鍵技術與數字化毛巾織機研發及產業化

獲獎等級：二等獎

主要完成單位：山東日發紡織機械有限公司、浙江理工大學

主要完成人：何旭平、李子軍、遲連迅、應志平、李雪清、程曉穎、吳震宇、劉偉、韓景榮、馬素芬

現有毛巾織造裝備仍依靠機械或半機械方式進行產品變更，復雜組織織造難和毛巾品種更換效率低，從而不能有限滿足市場的快速變化，嚴重制約了毛巾產業的可持續發展。項目通過聯合攻關，發明布動/筘動系列數字式起毛裝置，創新基于伺服電機力矩的時變毛經張力閉環調節系統，研發系列機電輔助裝置以及網絡化控制系統，實現了立體毛圈織造關鍵技術與數字化毛巾織機重大突破。主要創新如下：

（1）數字式起毛裝置：發明了布動/筘動系列數字式起毛裝置，實現了經緯雙向毛圈參數動態獨立調控，突破了毛巾織造裝備關鍵技術瓶頸，實現了浮雕、波浪、緞毛等效果毛巾織物的高效柔性加工。

（2）毛圈精確成形控制技術：研制了基于伺服電機力矩的時變毛經張力閉環調節系統，解決了毛經紗有效夾持和毛圈精確成形難題，有效減少了毛圈成形過程中的紗線回撤行為，保障了毛經紗有效夾持和毛圈精確成形。

（3）系列機電輔助裝置：研制了開關磁阻主驅動電機、隨動邊撐、自動尋緯裝置以及氣噴參數跟隨技術等關鍵裝置與技術，支撐了毛巾織機有效集成，保障了整機高效運行。

（4）網絡化控制系統：研發了適配數字式起毛裝置嵌入式工業控制系統，設計了毛巾打版系統，開發了具有參數在線設定和狀態遠程監控的機聯網系統，實現了聯網集群的柔性織造。

該成果已獲國家發明專利授權7 項、實用新型和軟件著作權6 項，形成了自主知識產權體系。項目技術已在孚日集團、淄博新亞等行業龍頭企業推廣應用，經濟效益顯著。