(2020年度)
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
主要完成單位:江蘇鑫博高分子材料有限公司、四川大學(xué)、北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司、揚(yáng)州惠通化工科技股份有限公司
主要完成人:蘭建武、沈鑫、沈瑋、程旻、仝文奇、林紹建、史科軍、張?jiān)?、閻斌、任玉國、張建綱、任二輝、姜?jiǎng)倜瘛⒅軙暂x、金劍
本項(xiàng)目屬于紡織科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。彈性纖維因其良好的性能大量應(yīng)用于織襪、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服等領(lǐng)域,并逐漸向汽車內(nèi)飾、醫(yī)用等新興領(lǐng)域拓展。目前,市場(chǎng)上的彈性纖維主要以氨綸、PTT/PET 復(fù)合彈性纖維(簡(jiǎn)稱T 400)為主。但由于其一些性能上的缺陷及生產(chǎn)技術(shù)的局限,存在生產(chǎn)效率低、染色性能差、工藝路線復(fù)雜、成本高等問題,影響了行業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展。
本項(xiàng)目針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸,立足自主創(chuàng)新,在攻克新型聚酯彈性體關(guān)鍵合成技術(shù),新一代聚酯復(fù)合彈性纖維高效一步法熔融紡絲關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了新一代聚酯復(fù)合彈性纖維規(guī)?;a(chǎn),形成多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。
(1)進(jìn)行共聚酯分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合成了大分子主鏈上含有高柔性聚醚組分的新型聚酯彈性體(GBT),解決耐熱性差、成本高、可紡性差問題。(2)創(chuàng)新研制上大下小非等徑預(yù)縮聚釜和雙圓盤非等速聚合反應(yīng)釜裝置,克服終聚物黏度低的問題,使制備的GBT特性黏度達(dá)到1.30 dl/g,遠(yuǎn)高于常規(guī)PBT 特性黏度0.8~1.0 dl/g水平。(3)創(chuàng)新開發(fā)兩廂式復(fù)合紡絲箱體、四通道分纖復(fù)合紡絲組件、環(huán)吹風(fēng)絲束冷卻、組合上油、三輥兩級(jí)牽伸定型、精密卷繞成型的聚酯彈性體GBT/PET復(fù)合高效一步法熔融紡絲成套裝備及關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了新一代聚酯復(fù)合彈性纖維高效穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。(4)開發(fā)新一代聚酯復(fù)合彈性纖維織物“先彈后染”應(yīng)用技術(shù),賦予新一代聚酯復(fù)合彈性纖維織物手感柔軟、彈性好、吸濕排汗、耐摩擦、抗起毛起球等特點(diǎn)。
項(xiàng)目建成了3萬t/年復(fù)合彈性纖維用高特性黏度聚酯彈性體連續(xù)聚合生產(chǎn)線;6萬t/年新一代聚酯復(fù)合彈性纖維復(fù)合紡絲生產(chǎn)線,總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),項(xiàng)目申請(qǐng)專利46項(xiàng),其中發(fā)明專利11項(xiàng),獲授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng),獲授權(quán)實(shí)用新型專利28項(xiàng),編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。工業(yè)化生產(chǎn)的新一代聚酯復(fù)合彈性纖維斷裂強(qiáng)度2.48 cN/dtex;卷曲度≥65%;卷曲彈性率97%。項(xiàng)目2017~2019 年,直接新增銷售額108 437.44萬元、利潤16 334.36萬元,間接新增銷售額3 842.52萬元、利潤403.98萬元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本項(xiàng)目技術(shù)成果對(duì)促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要的推動(dòng)作用。
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
主要完成單位:中復(fù)神鷹碳纖維有限責(zé)任公司、東華大學(xué)、江蘇鷹游紡機(jī)有限公司
主要完成人:張國良、劉芳、陳秋飛、陳惠芳、連峰、郭鵬宗、金亮、張斯緯、席玉松、李韋、夏新強(qiáng)、劉棟、李智堯、王磊、楊平
本項(xiàng)目屬化學(xué)纖維領(lǐng)域,目標(biāo)產(chǎn)品為T 1000G級(jí)超高性能碳纖維,產(chǎn)品牌號(hào)為SYT 65,是高性能纖維材料的重大創(chuàng)新突破。
碳纖維是武器裝備和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)亟需的關(guān)鍵戰(zhàn)略物資,是國外長期實(shí)施技術(shù)封鎖和產(chǎn)品壟斷的重點(diǎn)新材料,在國防軍工和國民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位。目前國內(nèi)已突破千噸T 700、T 800級(jí)高性能碳纖維制備技術(shù),但干噴濕紡T 1000G級(jí)超高性能碳纖維工程化技術(shù)仍處于空白。項(xiàng)目立足自主創(chuàng)新,攻克了干噴濕紡超高強(qiáng)度碳纖維關(guān)鍵核心技術(shù),構(gòu)建了超高強(qiáng)度碳纖維工程化技術(shù)體系,率先在國內(nèi)建成了百噸級(jí)超高強(qiáng)度T 1000G級(jí)碳纖維生產(chǎn)線。
項(xiàng)目以缺陷控制為核心,在“聚合-紡絲-碳化”全流程展開關(guān)鍵技術(shù)和工程化技術(shù)研究,進(jìn)一步減少纖維缺陷,提升碳纖維性能。創(chuàng)新開發(fā)了原液制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超高強(qiáng)度碳纖維用高分子量、高特性黏度、高均一性的聚合原液穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn);攻克了超高強(qiáng)度碳纖維原絲干噴濕紡關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了T 1000G級(jí)超高強(qiáng)度碳纖維原絲的穩(wěn)定制備;突破了預(yù)氧化和碳化纖維結(jié)構(gòu)精細(xì)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了碳纖維拉伸強(qiáng)度≥6 400 MPa,拉伸模量≥294 GPa,斷裂延伸率≥2.19%,體密度(1.79±0.02)g/cm3,線密度(450±12)g/km。本項(xiàng)目獲授權(quán)專利15項(xiàng),其中發(fā)明專利9項(xiàng)、實(shí)用新型專利6項(xiàng)。
2018年項(xiàng)目技術(shù)成果開始轉(zhuǎn)化,近兩年新增銷售額1 555.62萬元,新增利潤472.87萬元,產(chǎn)品在航天領(lǐng)域的多個(gè)重點(diǎn)裝備上進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià),用戶評(píng)價(jià)良好,滿足了固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、航空航天氣瓶、高端體育器材等領(lǐng)域的需求。
項(xiàng)目填補(bǔ)了國內(nèi)干噴濕紡T 1000G級(jí)超高性能碳纖維工程化技術(shù)空白,實(shí)現(xiàn)了T 1000G級(jí)碳纖維的百噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為重點(diǎn)裝備材料的國產(chǎn)化提供了基礎(chǔ),有力地保障了重點(diǎn)型號(hào)的研制。項(xiàng)目的實(shí)施,進(jìn)一步縮短了我國高性能碳纖維與國外的差距,提高了我國高性能碳纖維的自主可控能力,一定程度上解決了武器裝備用高性能碳纖維“卡脖子”問題,滿足了國防軍工重點(diǎn)型號(hào)對(duì)碳纖維國產(chǎn)化的迫切需求。同時(shí),T 1000G級(jí)超高性能碳纖維工程化的突破,滿足了國內(nèi)下游碳纖維先進(jìn)復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展的需求。
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
主要完成單位:東華大學(xué)、上海士諾健康科技股份有限公司、奧美醫(yī)療用品股份有限公司、武漢大學(xué)、深圳市安保醫(yī)療感控科技有限公司、嘉興富瑞邦新材料科技有限公司、濟(jì)南卓高建材有限公司、上海銀田機(jī)電工程有限公司、煙臺(tái)寶源凈化有限公司、紹興桂名紡織品整理有限公司
主要完成人:丁彬、斯陽、趙興雷、王學(xué)利、印霞、鄧紅兵、張劍敏、崔金海、賈紅偉、蔣攀、王先鋒、張宏強(qiáng)、李鑫華、于自強(qiáng)、金勇
本項(xiàng)目屬于紡織科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。駐極纖維是一種帶有靜電荷的新興纖維,其制品相較于傳統(tǒng)纖維無紡布在物理攔截功能的基礎(chǔ)上增加了靜電吸附作用,大幅提升了對(duì)微細(xì)顆粒物的過濾能力,被廣泛應(yīng)用于防護(hù)口罩、工業(yè)濾紙等空氣過濾產(chǎn)品,是一種保障國民衛(wèi)生健康、支撐國家工業(yè)發(fā)展的重要材料。然而,駐極纖維材料仍存在駐極易失效,失效后材料物理過濾效率低的問題,極大地限制了其使用壽命。尤其是在本次新冠疫情防控中,駐極纖維材料服役時(shí)間短、產(chǎn)能供應(yīng)不足的問題,給全世界各國的疫情防控帶來了巨大壓力。為此,本項(xiàng)目通過理論研究、工藝技術(shù)及裝備的集成創(chuàng)新,開發(fā)出靜電氣噴紡駐極超細(xì)纖維材料的高效制造關(guān)鍵技術(shù),形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的靜電氣噴紡超細(xì)纖維材料產(chǎn)業(yè)化體系。主要成果如下:
開發(fā)了高低分子量雙峰分布型聚合物紡絲液和溶液流變特性調(diào)控技術(shù),大幅提升了聚合物紡絲液的固含量和穩(wěn)定性;發(fā)明了基于靜電氣噴高效成纖技術(shù)的碟式多噴孔紡絲模塊,有效提升了噴孔處紡絲液的噴射速率,并集成開發(fā)了靜電氣噴紡成套裝備,實(shí)現(xiàn)了超細(xì)纖維材料的連續(xù)化穩(wěn)定制造;研發(fā)了高分散性的極化復(fù)合型納米羥基磷灰石駐極體,開發(fā)了駐極電荷的低溫冷凍固結(jié)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超細(xì)纖維駐極性能的長效穩(wěn)定;提出了基于駐極超細(xì)纖維材料的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù),開發(fā)出防護(hù)口罩、工業(yè)濾紙等一系列高效空氣過濾產(chǎn)品。
獲授權(quán)專利26項(xiàng),發(fā)表論文25篇;經(jīng)鑒定,關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平;建立了一條產(chǎn)能550萬m2/年的示范生產(chǎn)線,較現(xiàn)有針式靜電紡提升了10倍;應(yīng)用本項(xiàng)目技術(shù)制備的駐極超細(xì)纖維材料在高濕環(huán)境下(>85%)的有效使用時(shí)間是其他駐極方式的2~3 倍;經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)檢測(cè),防護(hù)口罩過濾效率為98.51%,過濾阻力為76.1 Pa;工業(yè)濾紙過濾效率為77.2%,過濾阻力為46 Pa。近3年直接新增銷售額189 615萬元、利稅44 112萬元,間接新增銷售額79 959萬元、利稅19 861萬元。項(xiàng)目的科技創(chuàng)新成果推動(dòng)了駐極超細(xì)纖維的規(guī)?;a(chǎn)及應(yīng)用,對(duì)促進(jìn)我國纖維和紡織材料行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)起到了重要作用。
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
主要完成單位:浙江理工大學(xué)、湖州禾海材料科技有限公司、浙江格爾泰斯環(huán)保特材科技股份有限公司、杭州誠品實(shí)業(yè)有限公司、廣東寶泓新材料股份有限公司、杭州盈天科學(xué)儀器有限公司
主要完成人:于斌、孫輝、劉國金、朱斐超、李祥龍、李杰、郭玉海、王峰、朱海霖、孫利忠、姜學(xué)梁、胡曉環(huán)、黃煦鈞、聶發(fā)文、余媛
近年來國內(nèi)外疫情頻發(fā),SARS、COV ID-19等給人類生命安全帶來嚴(yán)重威脅,高效低阻、安全防護(hù)的過濾材料成為保障健康的最后防線。傳統(tǒng)過濾防護(hù)一般采用熔噴材料,其過濾效率來自靜電吸附,在使用和貯存過程中易衰減而降低防護(hù)效果。研發(fā)性能穩(wěn)定、低阻高效的過濾材料是當(dāng)務(wù)之急。
項(xiàng)目突破傳統(tǒng)聚四氟乙烯(PTFE)微孔薄膜阻力高的局限,創(chuàng)新性發(fā)明PTFE微納纖維膜為阻隔表層,通過復(fù)合技術(shù)開發(fā)出穩(wěn)定的高效低阻PTFE 復(fù)合纖維膜,廣泛用作各類口罩防護(hù)材料。
獲授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)。主要技術(shù)內(nèi)容如下:(1)高效低阻PTFE微納纖維膜制備技術(shù):研究了PTFE分散樹脂的成纖機(jī)理,發(fā)明了具備高剪切特征的異型截面擠出口模,建立了無節(jié)點(diǎn)纖維型PTFE 微孔膜的制備方法;研究了樹脂分子量、助劑表面張力對(duì)PTFE原纖的影響規(guī)律,結(jié)合纖維型微孔膜過濾機(jī)制,采用共混技術(shù)開發(fā)出粗細(xì)纖維混雜、無節(jié)點(diǎn)的PTFE微納纖維膜生產(chǎn)技術(shù),突破了傳統(tǒng)PTFE微孔膜阻力高的瓶頸,實(shí)現(xiàn)了高效低阻。(2)核殼型黏合劑的制備與微液滴霧化噴淋技術(shù):設(shè)計(jì)并開發(fā)出核殼型黏合劑,發(fā)明了微液滴按需噴淋技術(shù),在增強(qiáng)PTFE微納纖維膜的同時(shí),實(shí)現(xiàn)膜與支撐體的復(fù)合,保證PTFE 復(fù)合纖維膜的高效低阻特性。(3)微納纖維膜用系列軟支撐體制備技術(shù):開發(fā)出適用于PTFE微納纖維膜基材的聚丙烯(PP)紡粘和多層濕法材料,滿足不同類型口罩的要求。
項(xiàng)目產(chǎn)品經(jīng)國家紡織服裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(浙江)、浙江省醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院、浙江省疾病預(yù)防中心等單位檢測(cè),達(dá)到GB/T 32610-2016、GB 2626-2016、YY/T 0969-2013、YY 0469-2011標(biāo)準(zhǔn)的要求。
項(xiàng)目技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。項(xiàng)目建成PTFE 微納纖維膜生產(chǎn)線3條、復(fù)合生產(chǎn)線5條和軟支撐生產(chǎn)線2 條,產(chǎn)能1 200 萬m2/年。近3 年累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售收入18 233.2萬元,利潤1 586.5萬元,取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。
項(xiàng)目產(chǎn)品疫情期間由湖州市新冠疫情應(yīng)急辦接管,光明日?qǐng)?bào)、學(xué)習(xí)強(qiáng)國等對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了報(bào)道。項(xiàng)目推進(jìn)產(chǎn)業(yè)用紡織材料的轉(zhuǎn)型升級(jí),為我國醫(yī)療防護(hù)等領(lǐng)域提供高端新型材料,助力打贏防疫攻堅(jiān)阻擊戰(zhàn)。
獲獎(jiǎng)等級(jí):一等獎(jiǎng)
主要完成單位:五行科技股份有限公司、南通大學(xué)、蘇州大學(xué)
主要完成人:王東暉、孫啟龍、王萍、沙月華、龍嘯云、季濤、高強(qiáng)、葉偉、秦慶戊、夏平原
我國頁巖油氣儲(chǔ)量豐富,頁巖油氣的開采對(duì)確保能源安全具有舉足輕重的作用。水力壓裂是頁巖油氣開采的主要手段,壓裂液長距離輸送軟管是決定壓裂開采效率的最關(guān)鍵材料之一,現(xiàn)有產(chǎn)品普遍存在口徑小、爆破壓力低問題,導(dǎo)致輸送流量小,開采效率低;且單根長度短,接頭多,壓裂液泄漏風(fēng)險(xiǎn)大;此外,還存在涂層結(jié)構(gòu)不合理、生產(chǎn)流程長等問題。針對(duì)上述問題,項(xiàng)目進(jìn)行了系列創(chuàng)新。
(1)發(fā)明了TPU-芳綸-EPDM 內(nèi)外異質(zhì)結(jié)構(gòu)軟管;發(fā)明了共混體系外層材料,解決了擠出壓力和溫度過大導(dǎo)致TPU分解強(qiáng)度下降問題;構(gòu)建了內(nèi)外涂層高聚物對(duì)纖維的“錨定結(jié)構(gòu)”與發(fā)明的芳綸增強(qiáng)體專用膠黏劑協(xié)同增效,解決了芳綸和EPDM難粘結(jié)的行業(yè)共性難題,剝離強(qiáng)度從75 N/25 mm提升到152 N/25 mm。
(2)建立了纖維增強(qiáng)體內(nèi)纖維漸進(jìn)失效的損傷模型,提出了爆破強(qiáng)度公式,構(gòu)建了增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全準(zhǔn)則;突破了超大口徑芳綸增強(qiáng)體編織中的經(jīng)線張力控制、傳動(dòng)模式等關(guān)鍵技術(shù);產(chǎn)品口徑從300 mm提升到600 mm,同時(shí)爆破壓力從6.21 MPa提升到12.62 MPa。
(3)發(fā)明了編織與復(fù)合一體化連續(xù)成型成套設(shè)備,突破了編織-擠出協(xié)同機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、擠出壓力閉環(huán)控制等關(guān)鍵技術(shù),發(fā)明了增強(qiáng)體等離子體在線處理技術(shù),顯著活化了芳綸界面,實(shí)現(xiàn)了超大口徑耐高壓壓裂液輸送管一體化連續(xù)生產(chǎn)。產(chǎn)品單根長度從200 m提升為無限長(考慮運(yùn)輸,口徑800 mm的產(chǎn)品1 200 m/集裝箱)。
產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了“領(lǐng)跑”,經(jīng)鑒定,項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中超大口徑編織與復(fù)合一體化裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平。項(xiàng)目在國家重大科技專項(xiàng)和江蘇省科技成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)支持下,獲授權(quán)發(fā)明專利16項(xiàng),其中PCT 2 項(xiàng),獲授權(quán)實(shí)用新型專利11項(xiàng)。
近3 年實(shí)現(xiàn)銷售收入15.01 億元,利潤1.48 億元。已應(yīng)用于國內(nèi)10余個(gè)油氣田,國內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%左右;遠(yuǎn)銷美國、中東等10余個(gè)國家,國際市場(chǎng)占有率達(dá)40%左右;近3年出口創(chuàng)匯1.41億美元。項(xiàng)目為我國頁巖油氣等非常規(guī)油氣的生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支撐,對(duì)保障我國能源安全具有重要意義。
獲獎(jiǎng)等級(jí):二等獎(jiǎng)
主要完成單位:高勛綠色智能裝備(廣州)有限公司、中紡院(浙江)技術(shù)研究院有限公司、華南理工大學(xué)、紹興錦森印染有限公司、福建福田紡織印染科技有限公司
主要完成人:蕭振林、陳曉輝、謝龍漢、廖少委、崔桂新、胡容霞、龐明軍、葛錦琦、陳茂哲、余波宏
目前,國內(nèi)大多印染企業(yè)采用的染色機(jī)普遍存在浴比大(1∶8~10)、能耗高、使用染料助劑多、工藝單一、染色周期長、排放量大、生產(chǎn)線上設(shè)備缺乏互聯(lián)互通等問題,因此,染整裝備智能升級(jí)改造是大勢(shì)所趨。基于此,本項(xiàng)目開發(fā)了獨(dú)立可控的多模式組合噴嘴、低張力織物運(yùn)行機(jī)構(gòu)、軸流/離心一體泵和氣液動(dòng)力系統(tǒng),研究了染液動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)和自增壓技術(shù),解決了循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)的汽蝕問題,研制了一機(jī)多模式智能染色機(jī),最低浴比可達(dá)1∶3,該機(jī)具有遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)功能,適用于多種織物,節(jié)能減排效果明顯,填補(bǔ)了國內(nèi)外染色裝備的空白。
項(xiàng)目研制設(shè)備浴比可低至1∶3,與傳統(tǒng)染色機(jī)相比,每公斤織物染色工藝耗水量減少73.28%;污水排放量減少70%以上;耗電量減少64.76%;蒸汽耗量減少57.63%;助劑用量減少54.11%;染織物工藝周期時(shí)間由原來8~10 h 縮短到5.5~8 h;綜合能耗下降58.197%。
本項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)、實(shí)用新型專利3項(xiàng)、外觀設(shè)計(jì)專利1項(xiàng)、發(fā)表論文1篇。整體技術(shù)水平達(dá)國際先進(jìn)水平。本項(xiàng)目已在國內(nèi)多個(gè)省市,50多家印染企業(yè)實(shí)現(xiàn)了銷售及穩(wěn)定應(yīng)用。2017~2019年實(shí)現(xiàn)銷售額達(dá)2.73億,新增利潤0.24億。該設(shè)備入選2017年國家發(fā)展改革委發(fā)布的《國家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》、廣東省經(jīng)信委與發(fā)改委發(fā)布的《廣東省節(jié)能技術(shù)、設(shè)備(產(chǎn)品)推薦目錄(2017 本)》,榮獲2018 年(首屆)中國國際低碳科技博覽會(huì)“中國低碳先鋒100”成果,入選國家工信部《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄(2019)》,為我國染整設(shè)備的升級(jí)換代及技術(shù)進(jìn)步起到了引領(lǐng)和示范作用。