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    擬提名河北省科學技術獎勵項目 公示材料
    2021-06-09 16:04:35

    、項目名稱:碳纖維棉滌交織耐久防靜電面料生產關鍵技術研究及產業化

    、提名單位:邢臺市人民政府

    、完成單位:河北寧紡集團有限責任公司  河北寧紡集團廣和紡織有限公司

    、項目簡介:

    1.研發背景

    碳纖維棉滌交織耐久防靜電面料是利用碳纖維與專用棉滌紗線經特殊工藝織造而成。不僅有普通滌棉面料透氣、保暖、手感舒適的特性,而且可消除靜電、不發塵,具有防靜電、防燃爆的功能,廣泛應用微電子、光電,精密儀器、航空航天等對靜電比較敏感和對潔凈度要求較高的行業。

    現有防靜電面料生產中存在著防靜電絲耐高溫性差,易起皺、易縮水、易變形、易褪色、彈性差等不足。隨著安全意識的加強,導電纖維、紡織印染及環保節能等新技術、新材料、新工藝的發展,對安全防護面料服裝的抗靜電、抗撕裂及舒適等性能,提出了新的和更高要求。

    2. 研究內容

    針對現有防靜電面料生產存在的生產流程長、水耗汽耗大、抗靜電效果不持久、織物毛羽測試評價和熱敏變色性能測試不規范等共性及關鍵技術問題,重點對前處理、染色、后整理工藝進行系統研究,形成專利 18件,發表論文2篇,起草編制國標2項、行標(中國紡織工業聯合會)2項,推動了行業發展和科技進步。經河北省科技成果轉化中心成果評價,整體技術達到國內領先水平。

    3. 技術指標

    JT/C 45+A×40+A  133×72, CVC 35/65為例,滿足《T/CNTAC 46-2020光面織物表面毛羽長度的測定方法投影計數法》、《T/CNTAC 45-2020紡織品熱敏變色性能的檢測和評價》等要求,滌棉紗卡防靜電≤1.58×108Ω/m(性能參數優于國外同類產品),整體成本約為國外同類成品 30-40%,整體節水30-35%、蒸汽用量減少35-45%。

    4.技術創新

    1)通過引入PAN基碳纖維新材料,解決了滌棉面料自身引起的靜電過大問題,實現面料抗靜電耐久性能突破,形成發明專利1件,獲得中國流行面料優秀設計獎1項;

    2)采用KDH精練酶與雙氧水協效專利技術,通過“冷堆+短蒸水洗”新工藝,縮短了高溫處理時間,實現纖維高溫損傷技術突破,撰寫發表論文2篇;

    3)通過皂洗劑優選,消除了對上染棉纖維染料的分散破壞,提高了皂洗效果、縮短皂洗時間,實現節能減排技術突破,列入中國印染行業節能減排先進技術推薦目錄。

    、主要完成單位及創新推廣貢獻:

    1.主要完成單位:河北寧紡集團有限責任公司  河北寧紡集團廣和紡織有限公司

    河北寧紡集團有限責任公司,作為項目第一完成單位,是項目的提出者、實施者和主要承擔單位,負責防靜電面料的組織結構設計技術、織造余熱轉換與利用的節能技術、精練酶與雙氧水協效前處理技術、高效節能節水皂洗應用技術和功能性整理技術的研發,以及光面織物表面毛羽長度的測定方法、熱敏變色紡織品變色性能評價,獲得發明專利2件、實用新型專利2件,發表論文2篇,制定標準2項,并通過自身的銷售團隊和渠道,持續加大高性能防靜電面料的宣傳推廣,有力提高了其產業化規模和經濟社會效益。

    河北寧紡集團廣和紡織有限公司,作為項目的第二完成單位,是項目的實施者和承擔單位,負責防靜電面料的紗線紡制,克服了現有棉紡技術的缺陷,自主研發設計了粗紗機改善條干質量的加壓加捻機構,減少了粗紗斷裂,提高了旋轉加捻的效率和條干質量,獲得實用新型專利1件,并通過參加各類紡織行業學術會議,向防靜電面料生產加工企業推介相關技術,促進其產業化推廣。。

    2.創新推廣貢獻:

    1)針對現有防靜電面料耐屈伸耐氧化性能差的問題,在面料設計中引入聚丙烯腈PAN基碳纖維新材料,解決了滌棉面料靜電大且耐久差的不足,實現面料抗靜電耐久性能突破,開發了碳纖維棉滌交織耐久防靜電面料,形成產品系列化;通過對無機鹽吸濕性,紡絲油劑、吸濕快干劑和耐久抗靜電劑等印染助劑的作用機理技術研究,研發了耐久防靜電整理技術,改善了碳纖維的耐屈伸耐氧化性能,減少了棉滌纖維的靜電性,提高了面料的柔軟舒適度;通過將粗紗上銷加壓彈簧由S型改為U型,假捻器下口直徑減至7mm,上部倒錐形斜面與水平面的夾角增大為120°等方法,研發了用于改善棉紗條干質量的加壓加捻機構,提高了粗紗條干質量和旋轉加捻效率,減少了粗紗斷裂。

    2)針對靜電絲耐高溫性差,研發了生物酶與雙氧水協效的精練技術,通過“冷堆+短蒸水洗”新工藝,優化了前處理流程,實現纖維高溫損傷技術突破,減少了化學助劑用量,縮短了高溫處理時間,蒸汽用量減少35%、水耗減少23%;利用平行光束,對織物頂起的折痕處進行照射成像于投影屏,電子感光器件利用光電轉換功能,將投射到感光元件上的光學圖像轉化為電信號,通過計算機對信號處理分析,得到織物橫向或縱向1cm范圍內的毛羽數量和長度,并根據不同的設定長度進行精確的分類統計,形成了織物毛羽測試標準,使織物表面毛羽等級評價規范化、科學化。

    3)針對面料色牢度低易褪色、易起皺變形、易縮水的不足,研發了染色皂洗新工藝,優選皂洗劑SP,通過其特有的增溶成份和對浮色的選擇、吸附的成份,使皂洗液中浮色的溶解量提高30%,提高了未固著染料的去除率,減少皂洗次數2道,廢水中浮色分解率達70%,提高了染料利用率,節約了用水用汽使用量。

    針對熱敏變色紡織品變色性能特點,提出測試方法原理、設計研制了測試儀、確立了試驗基礎參數,建立了科學的評價方法,填補了紡織品熱敏變色性能試驗方法的空白。

    、推廣應用及經濟社會效益情況:

    該項目于2016年實現產業化,形成全棉系列、滌棉混紡系列、滌棉交織系列產品;截止2020年底,已在圣雪蘭紡織科技有限公司、河北寶盛紡織品有限公司、河北奔發制衣有限公司等企業應用,并出口到美國、加拿大、巴基斯坦等國家和地區,項目產品取得直接經濟效益(銷售額)12562萬元、利潤 2928.5萬元。

    本項目產品具有良好的性價比,防靜電T/C平紋格,獲得2016年中國國際面料設計大賽優秀獎;棉麻織物生物酶精練技術開發及產業化,被列入第十二批中國印染行業節能減排先進技術推薦目錄。

    六、主要知識產權證明和代表論文(或標準規范)等目錄

    1.主要知識產權證明目錄

    序號

    專利名稱

    專利

    專利權人

    專利狀態

    1

    一種麻類織物酶氧前處理工藝

    2010102343690

    河北寧紡集團

    有效

    2

    一種永久防靜電面料的加工方法

    2018103501999

    河北寧紡集團

    有效

    3

    一種棉紡車間粗紗機用于改善條干質量的加壓加捻機構

    2019222733525

    河北寧紡集團廣和紡織有限公司

    有效

    4

    一種織造車間余熱轉換與利用的節能系統

    2019217817450

    河北寧紡集團

    有效

     

    2.主要論文證明目錄

    序號

    論文(專著)名稱

    發表刊物

    (出版社)

    年卷

    頁碼

    發表(出版)時間

    第一作者

    全部國內作者

    1

    純棉織物H2O2/LOA-1低溫氧漂前處理

    印染

    2012年第38P.17-18

    2012.06.01

    曹軍平

    曹軍平 劉建偉

    2

    麻棉混紡織物的酶氧前處理

    印染

    2015年第41P.21-24

    2015.09.01

    郭秀娟

    郭秀娟 尚維欣 唐立 申學鋒 劉瑞寧

     

    3.主要標準證明目錄

    序號

    標準名稱

    國家(地區)

    標準編號

    標準發布日期

    標準 起草人

    標準有效狀態

    1

    紡織品熱敏變色性能的檢測和評價

    中國

    T/CNTAC45-2020

    2020.01.06

    蔡佳仕、袁志磊、朱亞冠、徐佩華、馮煒辰、李娟、田琳琳

    有效

    2

    光面織物表面毛羽長度的測定方法  投影計數法

    中國

    T/CNTAC46-2020

    2020.01.06

    姚繼明、魏賽男、劉瑞寧、楊紅英、歐志華、馮繼學

    有效

     

    七、主要完成人情況:

    序號

    姓名

    技術職稱

    文化程度

    工作單位

    對成果創造性貢獻

    曾獲科學技術獎勵情況

    1

    劉瑞寧

    工程師

    大專

    河北寧紡集團

    項目總策劃、負責人

    2

    王友明

    工程師

    本科

    河北寧紡集團廣和紡織有限公司

    產品試制生產關鍵技術研究

    3

    李娟

    工程師

    大專

    河北奔發制衣有限公司

    生產工藝落實,試驗檢測及應用技術研究

    4

    胡立朝

    工程師

    大專

    河北寧紡集團

    節能關鍵工藝設計開發及應用技術攻關

    5

    劉建偉

    高級工程師

    本科

    河北寧紡集團

    前紡關鍵技術研究及清潔生產工藝落實

     

    、完成人合作關系說明及完成人合作關系匯總表:

    序號

    姓名

    從事專業

    分工

    1

    劉瑞寧

    技術管理

    公司項目負責人

    2

    王友明

    技術管理

    項目技術負責人

    3

    李娟

    應用化學

    負責產品檢測、應用

    4

    胡立朝

    生產管理

    負責生產

    5

    劉建偉

    技術管理

    負責技術

     

    、知情同意證明:

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