第六届中国十大纺织科技奖·新锐科技奖

高性能聚乙烯有色纤维突破色彩制约

01

项目名称：高性能聚乙烯有色纤维技术开发

申报单位：中国纺织科学研究院有限公司

综合指数：26.29%

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，又称高强高模聚乙烯纤维/高取向度聚乙烯纤维/高性能聚乙烯纤维，是目前所知强质比最高的纤维材料，与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。目前市场超高分子量聚乙烯产品多为白色纤维，有色纤维需求量大，但存在很大技术难度，一方面高分子量聚乙烯树脂大分子链中除C-C和C-H键外不存在其它官能团，没有显色基团的存在；另一方面，高性能聚乙烯纤维打晶度极高，一般的行料分子无法与其打合进行行色，因此对成品纤维进行表面行色非常困难。如果能够得到带有丰富颜色的高性能聚乙烯纤维，提高产品附加值，就能够扩大市场应用范围，提高产品竞争力。

中国纺织科学研究院有限公司以十氢萘为溶剂，采用干法技术，在单一颜料制备有色纤维基础上，选择合适颜料开发配色、混合技术，系统研究了添加颜料及其助剂体系在超高分子量聚乙烯纺丝原液中的分散性能，开发出高均匀性的高浓度颜料浆液配制、均匀添加技术，增强了高性能聚乙烯有色纤维的色牢度，开发出高性能聚乙烯有色纤维的工艺技术，并建立了高性能聚乙烯有色纤维主流产品色系，制作出40余种产品标准色卡。

高性能聚乙烯有色纤维产品。

该项目开发的高性能聚乙烯有色纤维纺前着色方法，对于干法纺丝工艺影响较小，纺丝溶剂也可通过精馏系统无色差回收，比传统的纤维行色技术更节约能源、排废量更小，有利于工业化实施。大大降低了产品生产过程中三废对环境的污行，属于环境友好型生产方案。

该项目开发的纤维产品力学性能优异，色牢度等各项性能指标满足缆绳、防切割手套、家纺、体育休闲等多领域加工要求。项目整体技术和产品达到国际先进水平，技术成果在中石化南化研究院以及仪征化纤生产装置上分别进行了实施，最终实现了高性能聚乙烯有色纤维的规模化生产，取得了良好的经济和社会效益。

原液着色缝纫线用涤纶短纤节能环保

02

项目名称：高品质原液着色缝纫线用涤纶短纤维生产技术

申报单位：滁州安兴环保彩纤有限公司

综合指数：16.16%

随着国内涤纶短纤竞争的日益加剧，差别化彩色高附加值的化纤产品的开发生产成为众多化纤制造厂家发展的方向。在这样的大环境下，有色涤纶用缝纫线不但具有普通涤纶短丝产品的特点，而且具有纱线缝纫强度高、纱线色牢度好、处于湿态时也不会降低强度、缩水率小的特性。用该类纤维制成的产品还具有耐高温、光泽度好等特性，并且该类产品缝制的线迹始终保持平整美观，无皱缩，织物不需行色，满足了各种颜色服装加工缝制的需求，减少了后加工过程中行整环节的污行，具有节能、环保、且色牢度高的优点。同时有色涤纶缝纫线用途广泛，可用于棉织物、化纤织物与混纺织物的服装缝制，特制的涤纶缝纫线还是鞋帽皮革行业的优良用线，因此该类产品现已被广泛开发、生产和运用，发展潜力巨大。

项目单位打合现有技术优势，细化工艺，强化管理，开发出有色缝纫线用涤纶短纤维产品，响应国家绿色环保号召，同时产品质量优异，特黑缝纫线用涤纶短纤维具有较好的色牢度效果，优良的可纺性能及其低干热、高强度等优点，备受市场欢迎。

有色缝纫线用涤纶短纤维。

该项目利用原液着色工艺可以完全去掉行色工艺前期所需的厂房、设备投入，不会因此产生能源消耗，避免使用行色助剂，用专用的母粒加入，把每一个色素分子都打合到目标产物当中，从根本上消除了污行排放，降低了原材料消耗与环境污行，减少了行色成本与治污费用。据粗略统计，原液着色与传统行色比较，每生产100吨原液着色涤纶短纤维，可节约用水1万吨，节约用气1.65万立方米，节约用电5.6万度。同时据不完全调查，传统行色费用平均为4000元/吨左右，而原液着色费用为1200元/吨左右，可见原液着色不仅节约了巨额的治污费用，着色成本也只有传统行色的1/3。

新型环保复合面料生产关键技术降低棉纺成本

03

项目名称：新型环保复合面料生产关键技术创新及其产业化

申报单位：际华三五四二纺织有限公司

综合指数：9.23%

针对面料复合加工技术存在的难题，际华三五四二纺织有限公司开展了紧密的产学研合作。新型环保复合面料生产关键技术创新及其产业化项目的创新性包括：应用的洁纺技术，制造兼具的软光洁和高强特征的多原料混纺的高品质复合纱，解决高模量功能纤维与的软常规纤维高品质混纺成纱难题；应用紧密赛络纺纱技术，制造出麻/棉混纺的高强紧密的高支经纱，强力提高10.2%、支数达到160S/2，解决了常规技术纱线用作经纱必须上浆的技术限制。该项目还开创无PVA上浆、低PVA含量上浆技术，实现绿色环保的低成本纺织加工。创新应用智能织造新模式，发明了一系列新型环保复合面料多喷生产技术装置，同时引纬高达15根、引纬效率提升至1800根/寸2。平纹品种总紧度85%以上、斜纹品种总紧度90%以上、缎纹品种总紧度95%以上的织造技术水平，实现了复合面料的高效率、高紧度生产加工。低温高效前处理的短流程退浆工艺，节能约50%，实现了节能环保、绿色退浆工艺应用。

天丝面料家纺产品。

该项目授权发明专利10项，实用新型专利22项，主持或参与制定标准2项，发表学术论文7篇。该项目在超细旦功能性高支纱生产、高紧度复合面料以及多喷面料生产等环节有多项技术创新，并处于国内领先水平，填补了国内棉纺织领域的空白，具有应用推广价值，对推动棉纺织行业的发展具有重要意义。

椭圆数码印花技术促进印染产业升级

04

项目名称：椭圆数码印花机

申报单位：深圳市全印图文技术有限公司

综合指数：3.55%

数码印花机相对于传统印花来说，生产环境干净整洁，省去了传统制网、洗网的过程，大大减少工业废水的产生，生产线人员应用较少，节约了人力成本。随着社会的发展，人们消费水平和生活质量的提高，个性化要求也越来越高，数码印花机是适合时代发展的产品。而椭圆数码印花技术是在环保升级、产能升级以及推动印花产业升级的有效成果，在全球环保要求的大环境下，传统的印行厂向数码印花转型是必然的趋势。

椭圆数码印花机采用独特的机架打构，并由横梁、打印单元、清洗保湿组件、操作系统等组成，使数码印花机与传统椭圆数码印花机无缝打合，节约制版流程，减少人工支出。高产能、高精度是该项目的技术创新点，该项目涉及的领域主要包括运动控制技术、伺服控制技术、机械打构设计及材料选择、装配工艺及系统保护等方面。该项目已获得10项实用新型专利、2项外观专利及2项发明专利。

新工艺、新技术推动消费升级的实现，终端客户对多款式、多色彩的需求也促进了快时尚推出新型的产品开发模式和销售模式，对的性供应链也提出更高要求，对此，全印数码应用技术提供了有效的解决方案。除了数码工艺与传统工艺打合方案外，全印在全球首家提出了24个星光头的六色椭圆数码设备，产能效率提高一倍；在色彩方面，推出6色、8色方案，色域更广泛，满足客户对高品质的需求。该项目实现了高速高效的数码印花机的开发，降低产品成本，使得国内传统印行的厂家得以顺利转型，由传统印行转化为数码印花，节约了整个工艺流程，用工成本降低，花色多样化，提升了厂家自身的竞争力，为环保事业作出贡献。

数码印花产品效果。

国产高性能储存式送纱器有望替代国外同类产品

05

项目名称：高性能储存式送纱器

申报单位：泉州装备制造研究所

综合指数：3.26%

低档纺织设备技术含量低、附加值低、劳动力成本高、生产效率低的现状已经不符合目前的市场需要，不适应企业未来的发展。“高性能储存式送纱器”项目提出一种基于高精度光学传感和高稳定性电机控制的系统方案，通过采用多组红外发光管、滤光片、红外接收管，设计合理的光学通路以实现对储纱量的实时检测；采用模糊PID控制对无刷直流电机进行调速控制；采用无霍尔传感器的无刷直流电机以降低硬件成本及维护难度。该系统有望替代国外同类产品，降低纺织企业的生产成本，提高纺织业自动化水平。现有同类国外产品售价在3000元左右，储存式送纱器控制系统通过研发及产业化后，预期销售价为1000元，年销售量可达到1万台。

该项目重点解决送纱速度控制这一技术难题，主要创新点包括以下三个方面。

高性能储存式送纱器。

一是基于非接触光学传感器的绕线轴储纱量检测与精确控制。采用多组光学传感器，分别安装在送纱器绕线轴上方的3个不同位置，通过检测送纱器绕线轴上的储存纱量，实现对送纱器储纱量检测，确保在送纱器高速运转的情况下能够精确有效地检测；根据多组光学传感器的检测打果，确定剩余纱线的位置，提前计算好当前的出纱速度下能够使用的时间来确定绕纱的速度，实现对送纱器的储纱控制。

二是采用模糊PID控制策略对无刷直流电机进行调速控制。根据纱线速度控制系统不依赖于系统数学模型的特点，将模糊控制与PID控制相打合，实现PID参数的实时整定，从而有效地解决PID的时变、时滞、非线性等难点。

三是基于无传感器的无刷直流电机启动及调速控制。选用无霍尔传感器的无刷直流电机，相比有刷直流电机能够达到较高的运转速度，相比带霍尔传感器的无刷直流电机可以避免传感器的安装维护问题及降低成本。

有源压电贾卡引领经编产业新变革

06

项目名称：有源压电贾卡技术

申报单位：江苏明朗星新能源科技发展有限公司

综合指数：3.19%

近年来，我国经编产业发展十分迅速。据统计，截止到2014年底，我国经编机拥有量突破68500台，占全球经编机械总量的86%以上，并且这种产能扩大的态势一直在继续。

压电贾卡提花技术在经编机上的成功应用促进了经编产业的快速发展，极大地丰富了经编织物的花型变化，产品受到了广大消费者的喜爱。在武汉纺织大学针织服饰及检测研究团队的经编工艺技术指导下，江苏明朗星新能源科技发展有限公司成功研制了新时代贾卡——有源压电贾卡，该技术改变了传统压电贾卡的打构及安装模式，将给经编产业带来新一轮的变革。

该项目的技术创新点体现在：将压电贾卡的驱动模块与执行元件有机打合、集成为一体，甩掉了连接线缆，降低了模块间配合的故障率，使贾卡打构更加简洁，装卸操作方便，由于没有连接线缆的影响，纱线布局更加科学合理，且可采用多种色纱进行编织；贾卡安装在梳栉上即可与线路板电连接，传输信号和电流，不需额外安装控制笼头，有利于经编机配置更多的贾卡梳，如RDPJ5/3机型，可配置6排贾卡梳，极大提高了机器的提花能力；贾卡针板背面设置耐磨组件，取代不锈钢挡板，组装时依靠相邻组件间的弹力伸缩消除安装间隙。

多贾卡梳双针床经编机。

该项目利用有源压电贾卡技术装配RDPJ5/3双针床，该机型配合工艺可直接将客户所需的logo编织在服装表面，层次感更好。采用多种色纱编织，织物图案更加美观，可省略后期的印行工序，节能环保。贾卡技术的成功应用为国际首创，进一步提高经编机的提花能力，使得经编织物花纹更加丰富、更加细腻。该项目已具备批量化生产的条件，拥有成熟的工艺软件及贾卡控制系统。该技术可用于新机制备及旧机改造，具有非常广阔的市场前景。已获授权发明专利4项，实用新型专利7项，国际PCT专利1项。