日前召開的“紡織之光”2015年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技教育獎勵大會，重點發(fā)布了93項中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎。本年度頒發(fā)的“紡織之光”科學(xué)技術(shù)獎一等獎共11項。其中，產(chǎn)業(yè)用紡織品獲獎項目為4項，占比高達(dá)36%，再一次展示了產(chǎn)業(yè)用紡織品作為“技術(shù)先鋒”在整個紡織行業(yè)的“軟實力”。在這4個項目中，除“寬幅高強非織造土工合成材料關(guān)鍵制備技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)化”為非織造設(shè)備類項目，其他3項均為與終端市場關(guān)聯(lián)的“產(chǎn)品篇”。本期，我們將向讀者展示這4項產(chǎn)品技術(shù)，希望對業(yè)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)提升有所幫助。
技術(shù)水平趕超國際4億元新增產(chǎn)值惹關(guān)注
項目名稱功能性篷蓋材料制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化
主要完成單位江蘇維凱科技股份有限公司、東華大學(xué)、上海申達(dá)科寶新材料有限公司、浙江明士達(dá)新材料有限公司
“功能性篷蓋材料制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”項目屬于新材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，即新型紡織復(fù)合材料、新型節(jié)能建筑材料。
本項目主要圍繞功能性篷蓋材料制造及產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)展開，攻克了篷蓋材料增強體組織結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工、膜材與增強體復(fù)合加工關(guān)鍵技術(shù)，形成了輕質(zhì)高強自清潔篷蓋材料全套生產(chǎn)技術(shù)。產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)問題解決后，與國外同類產(chǎn)品相比，其性能達(dá)到或超過國外同類高端產(chǎn)品的性能，使我國自主開發(fā)的高性能篷蓋材料產(chǎn)品及其相關(guān)技術(shù)處于國際先進和領(lǐng)先水平。
該項目在實施過程中，申請發(fā)明專利6項，已授權(quán)2項，已授權(quán)實用新型專利13項；參與制定2項國家標(biāo)準(zhǔn)和1項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；建立了功能性篷蓋膜結(jié)構(gòu)材料的2個示范基地，已建立生產(chǎn)能力不低于200萬平方米/年輕質(zhì)高強自清潔PTFE膜結(jié)構(gòu)材料生產(chǎn)線1條、不低于800萬平方米/年高性能抗老化PVC篷蓋材料生產(chǎn)線1條。
目前，項目攻關(guān)產(chǎn)品實現(xiàn)新增產(chǎn)值4億元，新增利稅1.18億元，出口創(chuàng)匯4700萬美元，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。該項目的相關(guān)產(chǎn)品已成功地應(yīng)用于篷蓋、建筑、礦山、沼氣、能源等國家重大工程建設(shè)，效果良好。該項目的成功實施，提升了我國篷蓋材料技術(shù)水平，是產(chǎn)業(yè)用紡織品應(yīng)用在高技術(shù)領(lǐng)域的一個典范，成果具有廣闊的發(fā)展前景。
點評：篷蓋材料是集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工、材料科學(xué)與計算科學(xué)為一體的織物增強柔性復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域，市場前景十分廣闊。近幾年應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，很多產(chǎn)品需要在比較惡劣的環(huán)境中長期使用，絕大部分高性能篷蓋材料被國外所壟斷，因此，新型功能性篷蓋材料的研究開發(fā)變得尤其重要。
“透氣不透水”難題獲解廢水回收率高達(dá)85%
項目名稱疏水性中空纖維膜制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
主要完成單位天津工業(yè)大學(xué)、天津海之凰科技股份有限公司、天津科技大學(xué)
“疏水性中空纖維膜制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項目借鑒仿生學(xué)原理，拓展了溶液相分離成膜機理的成核生長控制理論，發(fā)明了相分離同質(zhì)復(fù)合方法，使膜蒸餾通量提升1倍以上，為疏水性中空纖維復(fù)合膜可控制備與規(guī)?；峁┘夹g(shù)支撐。
疏水性中空纖維膜的微孔及表面疏水，不易被水浸潤、透過。以其為分離介質(zhì)的膜蒸餾過程，呈現(xiàn)“透氣不透水”特性，已成為水中易揮發(fā)組分提取、醫(yī)藥和食品等行業(yè)溫敏物質(zhì)純化濃縮的首選技術(shù)；可實現(xiàn)化工產(chǎn)品、海水、工業(yè)廢水等的高度濃縮，是實現(xiàn)節(jié)能降耗、廢水零排放的關(guān)鍵技術(shù)。此外，膜蒸餾換熱一體式膜組件和多效膜蒸餾過程，顯著提升過程能量效率，使工程運行綜合造水比達(dá)到5以上。項目發(fā)明了以膜蒸餾為核心的膜集成廢水高收率處理方法，使工業(yè)循環(huán)水等工業(yè)廢水的回收率從50%提升到85%以上。
本項目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，授權(quán)專利12項，公開發(fā)明專利9項，申請國際發(fā)明專利1項，發(fā)表論文20余篇。項目技術(shù)已在天津市海之凰科技有限公司成功實施，到2014年末，累計銷售額已達(dá)到6350余萬元，效益840萬元，取得了良好的經(jīng)濟效益。
點評：中空纖維膜技術(shù)是解決當(dāng)前全球面臨的水危機、大氣污染等重大問題的關(guān)鍵技術(shù)手段，也是我國實現(xiàn)節(jié)能減排、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級與可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。然而，采用傳統(tǒng)制膜方法難以得到高性能疏水膜，而等離子體、化學(xué)接枝等方法難以滿足疏水膜規(guī)模化穩(wěn)定制備的需要等問題，仍舊是分離膜制備領(lǐng)域的世界性難題。
3年實銷37億元終端產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈成功打通
項目名稱高品質(zhì)純殼聚糖纖維與非織造制品產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)
主要完成單位海斯摩爾生物科技有限公司、東華大學(xué)
“高品質(zhì)純殼聚糖纖維與非織造制品產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)項目”系生物基纖維工程與應(yīng)用技術(shù)集成創(chuàng)新。項目在千噸級殼聚糖纖維產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)上，針對醫(yī)衛(wèi)材料快速質(zhì)子化、速效抑菌等要求，系統(tǒng)地研究了殼聚糖提取與純化原理，開發(fā)出“三酸四堿”工藝與專用裝備，研制超高脫乙酰度殼聚糖生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，成功實現(xiàn)工業(yè)、食品、醫(yī)療全系列殼聚糖原料高效提取及綜合利用。項目研究了殼聚糖纖維與水作用機理，建立了殼聚糖纖維與混紡纖維分區(qū)調(diào)濕的定點水份管理系統(tǒng)，解決了無卷曲、高脆性殼聚糖纖維非織造加工成形難題，首次實現(xiàn)殼聚糖纖維純紡與混紡非織造布產(chǎn)業(yè)化。
項目有效提升了超高脫乙酰度殼聚糖纖維高品質(zhì)化制備水平，實現(xiàn)了系列化殼聚糖纖維及速效純殼聚糖纖維純紡與混紡非織造布規(guī)?；a(chǎn)，廣泛應(yīng)用于止血海綿、高端敷料、面膜、衛(wèi)生巾、紙尿褲等領(lǐng)域，近3年實現(xiàn)銷售37億元，利稅7.3億元，利潤4億元。形成了原料提取、紡絲、非織造制備及產(chǎn)品開發(fā)集成技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)體系，申請專利50項，其中國際發(fā)明專利18項，已授權(quán)5項；申請中國發(fā)明專利6項；實用新型和外觀專利26項，已授權(quán)18項，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
項目打通了超高脫乙酰度殼聚糖原料到終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈，開創(chuàng)了面向大健康產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)功能材料、關(guān)鍵技術(shù)和深度服務(wù)的推廣模式，鞏固了我國殼聚糖纖維及制品的國際領(lǐng)軍地位，有效發(fā)揮了生物基纖維創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的應(yīng)用示范作用。
點評：殼聚糖纖維是海洋生物基纖維的主導(dǎo)品種，具有優(yōu)異的生物相容性、安全性、廣譜抑菌性和吸附螯合性能，是新一代多種生物活性醫(yī)衛(wèi)材料。然而目前，殼聚糖纖維發(fā)展面臨超高脫乙酰度殼聚糖原料系列化、高品質(zhì)速效抑菌纖維系列化、純殼聚糖纖維的純紡和混紡非織造布應(yīng)用專業(yè)化、推廣品牌化等重大瓶頸，仍待改進。
“寬幅高強非織造土工合成材料關(guān)鍵制備技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)化”：
滿足基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求
“開發(fā)了高強高效針刺非織造土工布生產(chǎn)線和寬幅高效非織造布復(fù)合土工膜生產(chǎn)線系列成套生產(chǎn)裝備，滿足了國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求，提高了我國土工合成材料生產(chǎn)技術(shù)裝備和產(chǎn)品在國際市場的競爭力。”
據(jù)江蘇迎陽無紡機械有限公司董事長范立元介紹，非織造土工合成材料不僅在道路工程領(lǐng)域，而且在水利、鐵道、巖土等工程領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。寬幅高強非織造土工合成材料是大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)所急需的材料，寬幅高強非織造土工合成材料關(guān)鍵制備技術(shù)被列入國家“十二五”高端紡織技術(shù)裝備8個重點發(fā)展領(lǐng)域。
由江蘇迎陽無紡機械有限公司、天津工大紡織助劑有限公司、南通大學(xué)、山東宏祥新材料股份有限公司共同承擔(dān)的“寬幅高強非織造土工合成材料關(guān)鍵制備技術(shù)及裝備產(chǎn)業(yè)化”項目以寬幅、高強、高效、復(fù)合型土工布生產(chǎn)技術(shù)裝備為目標(biāo)，開發(fā)了高強高效針刺非織造土工布生產(chǎn)線和寬幅高效非織造布復(fù)合土工膜生產(chǎn)線系列成套生產(chǎn)裝備，滿足了國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求，提高了我國土工合成材料生產(chǎn)技術(shù)裝備和產(chǎn)品在國際市場的競爭力。
高強高效針刺非織造土工布生產(chǎn)線設(shè)計的新型開松和梳理機構(gòu)，能滿足38毫米~150毫米長度纖維土工布加工的特殊要求；開發(fā)的雙軸結(jié)構(gòu)減小寬幅高速針刺機，運行過程中震動小，確保機器運行的安全性和穩(wěn)定性。
寬幅高效非織造布復(fù)合土工膜生產(chǎn)線采用冷壓復(fù)合技術(shù)，實現(xiàn)了8.5米寬幅非織造布土工膜的均勻復(fù)合，保持非織造布基材、膜材的基本物理、化學(xué)性能不變；采用機械液壓撓度補償機構(gòu)，提高寬幅非織造布復(fù)合土工膜的復(fù)合均勻性，適應(yīng)高強度寬幅非織造布復(fù)合土工膜的質(zhì)量要求；采用逐點溫控技術(shù)，保證每個加熱區(qū)的烘焙效果一致，解決了寬幅非織造土工材料均勻熱烘定型問題。
據(jù)了解，高強高效非織造土工合成材料裝備與技術(shù)項目于2009年立項，2010年底已試產(chǎn)成功并交付用戶使用。經(jīng)檢測，各項性能指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)，在實際應(yīng)用中能滿足用戶要求。所銷售的生產(chǎn)線可生產(chǎn)針刺土工布7.2億平方米/年，生產(chǎn)復(fù)合膜土工布5.4億平方米/年。經(jīng)山東宏祥新材料股份有限公司、山東青田塑工有限公司、湘桂鐵路十二局等企業(yè)反饋，采用本項目開發(fā)的系列新型非織造設(shè)備生產(chǎn)的短纖針刺非織造土工布和寬幅非織造布復(fù)合土工膜的各項性能指標(biāo)，可以滿足實際使用要求，強度指標(biāo)高于市場同類產(chǎn)品。
范立元表示，目前隨著“一帶一路”建設(shè)開展，寬幅高強非織造土工合成材料生產(chǎn)線的市場需求非常大，目前在國內(nèi)的市場占有率已達(dá)到80%。
