2010年度纺织科学技术进步一等奖公告

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汉麻纤维结构与性能研究

主要完成单位：总后军需装备研究所、西安工程大学、汉麻产业投资控股有限公司

项目以大面积种植和综合利用的低毒汉麻为对象，采用多种现代测试手段，深入测试和分析了汉麻的结构与性能，为确定汉麻纤维加工工艺和加工设备提供了依据，并为汉麻产业化技术的发展提供了必要的基础理论支撑。

主要研究内容

采用现代测试手段，测试分析汉麻不同地域、不同生长时间，植物不同部位组成变化的规律，全面分析汉麻韧皮纤维的形态结构、超分子结构和化学组成，初步提出汉麻纤维分子结构模型。

采用先进的测试方法和测试手段，全面测试分析了汉麻纤维的力学性能、表面性能、抗菌性能、吸附性能、抗紫外线性能、光、电、热、湿性能等，并揭示这些性能与汉麻纤维内部结构组成之间的关系。

在结构性能分析测试的基础上，探讨汉麻纤维的抗菌防臭机理，防紫外线机理，吸湿排汗机理，化学吸附机理等，为汉麻纤维特种功能织物开发奠定基础。

连续式阳离子染料可染聚酯装备和工艺开发

主要完成单位：上海聚友化工有限公司、中国纺织科学研究院、桐昆集团浙江恒盛化纤有限公司、吴江赴东纺织集团有限公司化纤分厂

项目属于化纤原料领域的技术和设备开发，适合于有三四单体加入的均聚物或高含量添加剂加入的共聚物的差别化聚酯连续式聚合生产过程。

阳离子染料可染聚酯（简称cdp），因其具有织物吸色容易、上染率高、不退色等优异性能，现已成为我国改性聚酯中产量最大的一个品种，广泛应用于仿真丝织物、花色织物与羊毛混纺织物等领域。长期以来，我国阳离子染料可染聚酯的生产工艺主要是间歇聚合装置，无法实现熔体直接纺丝，而且生产过程中存在熔体过滤器及纺丝组建更换周期短，聚酯熔体纺丝和染色性能差等问题。连续式聚合装置的关键技术仍被少数发达国家垄断，因此开发出具有自主知识产权的连续式阳离子染料可染聚酯装备和工艺成套技术，对于提高差别化聚酯的产品质量和降低生产成本意义重大。

主要研究内容

项目研究和开发了三单体（sipe）制备工艺、注入、混合和反应工艺及整个装置相应的酯化、预缩聚和终缩聚工艺优化、熔体直接高速纺工艺，研究了低聚物管道在线添加技术，优化了低温短流程连续聚合工艺条件，形成了完备的阳离子染料可染聚酯连续生产的成套工程化技术。首次成功开发出了带有染色基团的三单体在线管道添加技术、双室均化器等专利技术，保证了工业化产品质量的稳定性和均匀性。首次成功开发出低温短流程熔体直接纺工艺技术，保证生产高品质丝织产品的同时，进一步节省了能耗。与国内外其他阳离子染料可染聚酯装置相比，该项目提供的技术工艺流程短、设备效率高、单耗低、综合能耗低、产品质量优良、装置运行稳定可靠、投资少、整体技术先进，达到国际先进水平。

项目价值

项目开发的技术与装备5年来已建成了3条年产6万吨阳离子染料可染聚酯的工业化装置，实现了熔体直接纺长丝poy和fdy，为企业带来丰厚的利润，同时也为我国聚酯行业差别化产品的工业化连续生产提供了技术支持，促进了我国聚酯行业的结构调整和优化升级。

百万吨级pta装置工艺技术及成套装备研发项目

主要完成单位：中国纺织工业设计院、重庆市蓬威石化有限责任公司、浙江大学、天津大学

主要研究内容

低温、中温、高温氧化反应动力学；鼓泡塔式反应器冷模试验；氧化反应器多功能进气系统模拟试验；溶剂脱水工艺；cta/pta结晶动力学及模拟试验；cta/pta干燥工艺及模拟试验；cta加氢精制动力学；单元建模及全流程模拟软件。

项目依托济南正昊年产8万吨pta装置进行工业化试验；完成济南正昊年产60万吨pta装置工艺；依托重庆蓬威石化完成年产90万吨pta装置基础设计；和制造厂及高校合作研制pta干燥机等关键设备，设备国产化率达80％以上；已申报专利21项；分散型控制系统及仪表安全系统应用软件。

项目价值

项目采用国内首套自主技术和国产化成套装备建设的pta装置，其顺利投产，打破了国外技术垄断，结束了我国长期完全依赖引进技术和设备建设pta装置的历史，对我国pta工业的发展具有里程碑式的意义。百万吨级国产化pta装置的问世，将促进我国pta工业的快速发展，以及行业升级换代及结构调整。同时实现聚酯产业链的垂直整合，降低投资及成本，提高我国聚酯产业链在国内外市场的竞争力。国内pta工业的发展，必将带动机械、电子等相关产业的相应发展，也为劳动就业及国家的持续发展作出贡献。继蓬威石化pta装置投产之后，江苏海伦年产120万吨pta装置及绍兴远东年产140万吨pta装置相继与中纺院签约，应用推广前景看好。

高性能维纶及其纺织品开发

主要完成单位：四川大学、总后军需装备研究所、四川维尼纶厂、东营市半球纺织有限公司、浙江新建纺织有限公司、湖南省湘维有限公司、山东沃源新型面料有限公司、上海全宇生物科技遂平有限公司、绵阳恒昌制衣有限公司

项目针对量大面广的工装面料及军警作训服面料坚固度差、舒适性差、防护性能差等问题，研制出纤维表面具有致密皮层、可受高温热水加工的高性能维纶，通过纺纱、织造和染整工艺的系统设计研究，研发出坚固结实、穿着舒适、可兼具其他防护功能、可高温消毒、性价比高的工装和作训服面料。

主要研究内容

自主研发了湿法加硼纺丝和醛化相结合生产高性能维纶的全新工艺，对原液制备、纺丝和后处理工艺进行了创新优化，使纤维具有适当比例的致密皮层和取向度，强度达7.5cn/dt以上，兼具耐热水性，水中软化点达112℃以上；开发了长丝束醛化和机械卷曲生产高性能维纶的新技术，纤维强度达8cn/dt以上，水中软化点大于114℃，综合性能优良。

系统研究了混比、纱线结构、织物结构及染整工艺，解决了面料坚固耐磨与舒适性的矛盾、致密皮层的染色难题、维纶定型后手感发硬问题以及95℃热水消毒导致皂洗色牢度低的问题。含高性能维纶新作训服的热阻小于原作训服；耐平磨指标比原军标提高7.2倍、相近平方米克重下实际耐平磨次数提高数倍至10多倍；断裂和撕裂强度均优于国内外同类产品，实际使用寿命成倍增加。并可在95℃下达到皂洗色牢度4～5级，可实现高温洗涤消毒，适合国内外未来工装租赁供应方式。项目总体技术处于国际领先水平。

项目以产学研结合和全流程结合的方式形成产业链合作研发，并承担了军警作训服面料及国内外工装面料的生产任务。高性能维纶的研发基于四川大学高分子材料工程国家重点实验室和化纤研究所的小试研究成果。军需装备研究所基于军用作训服面料研发需要，联合四川大学和3家维纶企业进行了中试技术攻关和工业化生产技术研究，并以高强耐磨、耐高温湿态加工、热湿舒适作为军警作训服和国内外工装面料的必备性能，在纺丝、纺纱、织造、染整和服装整个技术环节进行系统优化，达到了预期目的。

项目价值

项目技术先进实用，具有产业链集成创新的特点，市场前景十分广阔。项目的研发和推广对我国传统纺织行业技术改造和创新能力的提升具有良好的示范作用。

高强耐腐蚀ptfe纤维及其滤料开发和产业化

主要完成单位：浙江理工大学、西安工程大学、南京际华三五二一特种装备有限公司

项目属于纤维制备技术和非织造技术为主体的跨学科综合性研究。项目瞄准聚四氟乙烯（ptfe）纤维及其环保滤料耐高温、耐腐蚀的特性，以及大量依赖进口的局面，进行综合性研发，目的是提高ptfe纤维及其环保滤料的生产工艺和设备水平，推进“蓝天工程”，为我国环境领域综合治污提供新型过滤材料。

主要研究内容

针对传统ptfe裂膜纤维均匀性差问题，提出采用ptfe/pva（聚乙烯醇）共混、利用硼酸与pva的络合特性制备凝胶纺丝液并纺制高强ptfe短纤维的思路，研制出凝胶法加工高强ptfe短纤维的专利技术。

研制出pid程序控制技术进行温度调控的烧结设备用于高强ptfe短纤维，发明了ptfe长丝纤维专用纺丝喷头，形成较为完整的系列化ptfe纤维材料的生产装备和技术。

针对传统针刺滤料过滤效率低等问题，发明了将高强ptfe短纤维、长丝纤维、乳液涂层等技术集成的环保滤料多重复合加工技术，开发出具有高效除尘环保滤料专利产品。经质量检验部门检验，性能指标超过国内外同类产品水平，项目成果具有自主知识产权，产品性能指标达到国际先进水平。

项目价值

截止到2009年12月，项目获得专利7项（其中获授权发明专利5项，公开发明专利1项，授权实用新型专利1项）；起草企业标准两项；形成两大类产品：耐高温、耐腐蚀的高强ptfe纤维和具有高效除尘高性能环保滤料，产品广泛用于包括首钢、大庆石化、南京凯盛水泥、江苏国泰等在内的大型燃煤电厂、水泥厂、炼钢厂、垃圾焚烧等行业的高温尾气处理上，取得了显著的经济、社会效益。项目技术和产品对促进我国高性能纤维、环保过滤材料的研究和加工水平，提高环境质量具有重要意义。

高性能碳纤维三维纺织复合材料连接裙的研制

主要完成单位：天津工业大学

固体火箭发动机壳体连接裙是实现固体火箭发动机壳体级间段连接或与其他部件连接的关键承载结构部件，其在整个工作过程中需要承受轴压、弯曲、剪切等负荷作用，这就要求连接裙的制造材料具有较高的结构强度和较小的材料密度，以减轻连接裙的重量、增加固体火箭发动机质量比。

目前我国现有定型型号上固体火箭发动机复合材料壳体的连接裙均采用金属材料连接裙，与美国、俄罗斯等国外发达国家已广泛采用复合材料裙相比，金属材料连接裙存在重量大、容器特性系数低、加工装配复杂、制造成本高以及与复合材料壳体连接部位的应力集中等技术问题。

主要研究内容

项目先后成功研制了可织造直径为1400mm、三维机织圆桶形预制件的三维机织专用设备，创新性地开发了带端筐的整体复合材料裙预制件的三维机织工艺和变厚度的三维机织工艺，成功开发了超大型三维机织预制件树脂基复合材料rtm复合固化的工艺技术，成功设计制造了碳纤维树脂基三维纺织复合材料整体裙用rtm模具和脱模工装。

经实验测试，所研制的两种尺寸碳纤维树脂基三维纺织复合材料整体结构连接裙的力学性能超过了规定的标准；制件表面光洁，无缺陷；经过x射线检查，制件内部无缩孔和疏松、气孔、裂纹等，实现了研制合同中对复合材料裙要求的各项性能指标，并通过了装机考核。同时，项目所研制的三维机织复合材料制件的制作技术，已经成功推广应用到高性能制件上。项目研制的三维机织复合材料的性能达到了国际先进水平。

项目价值

三维纺织复合材料连接裙研制成功，为我国固体火箭性能的提高奠定了坚实的技术基础。同时，为研制其他形状的高性能三维整体机织复合材料制件提供了理论依据和技术保障，也进一步拓展了纺织技术在高性能复合材料和航天航空领域中的应用。

千吨规模t300级原丝及碳纤维国产化关键技术与装备

主要完成单位：中复神鹰碳纤维有限责任公司、东华大学、连云港鹰游纺机有限责任公司

主要研究内容

项目在中复神鹰碳纤维有限公司500吨原丝、220吨t300级碳纤维中试的基础上，结合工业化腈纶生产中积累的控制技术，采用连云港鹰游纺机有限责任公司几十年化纤纺织机械的设计、制造与成套集成技术，建成国内首条具有国际先进水平的2500吨原丝、1000吨碳纤维连续装备。

项目重点通过一步法连续大型稳定聚合、离子交换树脂螯合纯化等创新技术，解决了聚合体的质量瓶颈问题；通过凝固浴浓度及温度的精确控制、氨化亲水、浸涌水洗新技术、分配牵伸比例的优化和大型高压饱和蒸汽牵伸和喷丝组件的结构设计等获得了高取向度优质原丝；通过开发具有自主知识产权的专用油剂与可控均质化预氧化工艺和无焦油碳化处理等技术，实现了性能均匀稳定的千吨级t300碳纤维的生产；在关键设备方面，研发了20m3大型聚合釜、高压蒸汽牵伸机、新型叠式外热预氧化炉、超宽幅低温碳化炉与高均匀性高温碳化炉及相应的精密控温系统等，实现了t300级碳纤维生产中的聚合、纺丝与碳化等工艺的精确控制与连续生产。从而形成了具有自主知识产权的pan基碳纤维工程化核心技术、关键设备和配套系统，建成了年产2500吨原丝、1000吨t300级碳纤维的规模化生产体系，打破了国外的技术垄断与进口限制，实现国产碳纤维的规模化生产，产品质量达到国际通用的t300级产品标准。

项目价值

千吨级t300碳纤维的工业化生产，打破了国外的技术与装备封锁，从根本上改变我国碳纤维受制于人的现状，极大地缓解了民用和军用领域对碳纤维的需求。同时将推动我国碳纤维工业的发展和赶超国际先进水平，尤其对高性能碳纤维如t700、t800等的研发具有良好的示范和不可估量的技术支撑作用，另外对提高国内高强纤维产业的国际市场竞争力，推动我国纺织化纤工业加快结构调整、技术进步和产业升级均有促进作用，并进一步推动我国高性能纤维及先进复合材料以及航空、航天、新能源等相关行业的发展，大幅度提高并促进我国相关行业的快速发展，产生一举多得的技术共振效应。

棉冷轧堆染色新技术及关键装置的研究开发

主要完成单位：华纺股份有限公司

冷轧堆染色新技术采取室温堆置固着，不需要蒸汽，能量消耗少，浴比小，水、汽、电消耗是各种染色加工中最低的，冷轧堆活性染料染色无需常规活性染料染色中大量的盐，固着率高，染料利用率高，废液排放少，环保效果明显，节能减排。冷轧堆染色技术以其设备投资少、基建费用低、适应性强、染料利用率高、染色产品布面效果好、色泽饱满，经工业水洗不褪色，被广泛应用于服装面料、家纺、毛巾及其他纺织品的生产。

主要研究内容

项目淘汰传统的生产工艺，引进进口设备，对染料及助剂进行优化选择，采用新型冷轧堆染色技术，对其工艺参数进行选择及优化，实现绿色环保、节能减排；在加工过程中，采用松式丝光及烘干，赋予面料自然弹力的最佳效果；其工艺条件全部实施在线跟踪，大大提高了产品一等品率，为面料带来崭新的色彩、独特的功能、别样的风格，已成为国内领先的高档系列舒适环保产品。

项目价值

项目采用室温冷堆染色，节省了打底机预烘、水洗机汽蒸等工序，大大节省了水、电的消耗。实现比常规染色加工节约用水15%左右、节约用电15%、节约蒸汽20%以上、节约染化料达22%、总出水cod排放减少18%。同时由于不使用盐类作为促染剂，有效降低了污水处理的负担。此技术的开发，为环保提高便利条件，带动国际印染技术的发展，是染整行业的又一巨大革新。采用这项技术生产的产品手感柔软、自然舒适、悬垂挺括、自然弹性好，生产工艺合理、节能环保、绿色保健、生产清洁，是制成高档服装的首选面料。

新型冷轧堆染色面料性能优越，附加值高。其弹性适中，手感细腻饱满，悬垂性好，光洁无绒毛，已经通过了山东省生态纺织品质量监督检验中心的检测和o－tex100的环保质量认证。根据织物的组织结构特点，开发出高中档两类产品，系列产品已经推向欧美市场。

蜡染行业资源循环利用集成技术与装置

主要完成单位：华纺股份有限公司

蜡染由于工业化规模生产历史相对较短，其在印染各阶段的工艺技术及设备相对其他印染行业较为落后，是印染行业中资源消耗及污染极为严重的行业。

主要研究内容

项目重点研究松香的回收及循环利用技术，并成功研发了适合工业化生产的分离提取—多级高温炼化—过滤工艺对松香进行回收及循环利用，松香回收率由40％～60%提高到95%。

项目同时研究了高温热能回收及利用技术，研制出双级自循环s形无动力式热交换器及其自动监控系统。经过该装置处理，高温废水的温度可由80～85℃下降到30℃以下，比常规热交换技术提高热能回收率25%。热能回收率达到90%以上。

项目研究了废水深度处理及回用技术。根据蜡染各阶段废水的污染特征采取清浊分流，分质处理与综合治理相结合的方法，对水洗废水、退蜡废水及终端废水分别采用不同的处理工艺进行处理并回用到不同的生产工序中，废水总回用率达到30%以上。

项目价值

项目实施后，从蜡染废水中每年可提取松香约4800吨，可新增效益3000万元。每年可减少向环境中排放cod约14235吨；年可交换热水21.6万吨，节约标准煤1440吨，增效108万元；可年减排废水30多万吨，年污染物排放量减少20%。

项目对提升我国印染行业，特别是蜡染行业资源再生利用的整体技术水平具有重要的推动作用。

项目可以为我国印染行业开展清洁生产和循环经济起到示范和推动作用，为我国印染行业的持续发展开辟新的道路，为保护环境、资源循环利用作出巨大贡献。

纺织服装生产数据在线采集与智能化管理系统开发及产业化

主要完成单位：惠州市天泽盈丰科技有限公司、武汉纺织大学、电子科技大学

主要研究内容

项目在掌握rfid技术如何在服装生产线实施应用的基础上，研究面向服装行业应用的低频rfid数据采集终端系统架构、rs485多点并发的实时通讯网络、rs485通讯的智能信号放大机制、rs485通讯的智能分线系统等应用关键技术，开发基于rfid技术的服装企业生产信息化管理系统，实现生产任务进度控制、生产物料追踪以及生产核心环节实时监控调度等功能。

其中硬件主要性能指标包括工作模式、标签类型、多语言转换平台，电磁骚扰特性符合国家标准gb9254-a。管理软件主要性能指标包括开发工具、最大负荷。项目达到国际领先水平。

项目价值

项目开发的ets设备批量生产的成本控制在1000 元内，两年后形成年产10万台以上读写器产品的生产能力，可实现利税7200 万元。在整个纺织服装行业，ets可给全行业带来显著的经济效益：生产货期至少提前一个星期，直接降低延期走货率30%以上，wip减少20%以上，疵品率至少减低10%，生产效率提高10%以上，促使企业合理整合利用信息资源，帮助传统企业实现产业升级。

ets实时数据采集及生产管理系统将作为中国服装行业领先的生产现场数据采集及管理分析专家，以rfid技术为基础，可发展成为具有服装生产线现场管理和数据分析功能的软硬件完整体系，提高企业效率10%以上。

目前项目经过国内外15家企业、2万台智能数据采集终端机的推广应用，具有很好的推广和应用前景。

全面分析鲜茎剥皮、机械脱胶、生物脱胶、闪爆加工、高温蒸煮、碱处理、液氨处理、热胀染色、二氧化碳超临界处理等对汉麻纤维结构与性能的影响，为汉麻纤维新型加工工艺和加工设备、纺纱工艺设备、染整工艺设备，以及汉麻增强复合材料的研发提供理论上的依据。

项目价值

项目成果对现实的纤维加工和生产具有很强的实际指导性，表现在：汉麻品质的研究可指导农民种植优质高产的汉麻；加工技术对结构及性能的影响研究指导了汉麻纤维生产技术的研究，指导了西双版纳州第一个年产5000吨新型高技术汉麻纤维加工厂的建设；机理研究为其功能得到充分应用奠定了基础，同时研究成果还可用于指导其他麻类的应用研究及生产加工。相关企业根据汉麻纤维的性能，有针对性的开发出上百种汉麻服用与家用产品，推动了汉麻产业的健康稳步发展。