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拟提名河北省科学技术奖励项目 公示材料
2021-06-09 16:04:35

、项目名称:碳纤维棉涤交织耐久防静电面料生产关键技术研究及产业化

、提名单位:邢台市人民政府

、完成单位:河北宁纺集团有限责任公司  河北宁纺集团广和纺织有限公司

、项目简介:

1.研发背景

碳纤维棉涤交织耐久防静电面料是利用碳纤维与专用棉涤纱线经特殊工艺织造而成。不仅有普通涤棉面料透气、保暖、手感舒适的特性,而且可消除静电、不发尘,具有防静电、防燃爆的功能,广泛应用微电子、光电,精密仪器、航空航天等对静电比较敏感和对洁净度要求较高的行业。

现有防静电面料生产中存在着防静电丝耐高温性差,易起皱、易缩水、易变形、易褪色、弹性差等不足。随着安全意识的加强,导电纤维、纺织印染及环保节能等新技术、新材料、新工艺的发展,对安全防护面料服装的抗静电、抗撕裂及舒适等性能,提出了新的和更高要求。

2. 研究内容

针对现有防静电面料生产存在的生产流程长、水耗汽耗大、抗静电效果不持久、织物毛羽测试评价和热敏变色性能测试不规范等共性及关键技术问题,重点对前处理、染色、后整理工艺进行系统研究,形成专利 18件,发表论文2篇,起草编制国标2项、行标(中国纺织工业联合会)2项,推动了行业发展和科技进步。经河北省科技成果转化中心成果评价,整体技术达到国内领先水平。

3. 技术指标

JT/C 45+A×40+A  133×72, CVC 35/65为例,满足《T/CNTAC 46-2020光面织物表面毛羽长度的测定方法投影计数法》、《T/CNTAC 45-2020纺织品热敏变色性能的检测和评价》等要求,涤棉纱卡防静电≤1.58×108Ω/m(性能参数优于国外同类产品),整体成本约为国外同类成品 30-40%,整体节水30-35%、蒸汽用量减少35-45%。

4.技术创新

1)通过引入PAN基碳纤维新材料,解决了涤棉面料自身引起的静电过大问题,实现面料抗静电耐久性能突破,形成发明专利1件,获得中国流行面料优秀设计奖1项;

2)采用KDH精练酶与双氧水协效专利技术,通过“冷堆+短蒸水洗”新工艺,缩短了高温处理时间,实现纤维高温损伤技术突破,撰写发表论文2篇;

3)通过皂洗剂优选,消除了对上染棉纤维染料的分散破坏,提高了皂洗效果、缩短皂洗时间,实现节能减排技术突破,列入中国印染行业节能减排先进技术推荐目录。

、主要完成单位及创新推广贡献:

1.主要完成单位:河北宁纺集团有限责任公司  河北宁纺集团广和纺织有限公司

河北宁纺集团有限责任公司,作为项目第一完成单位,是项目的提出者、实施者和主要承担单位,负责防静电面料的组织结构设计技术、织造余热转换与利用的节能技术、精练酶与双氧水协效前处理技术、高效节能节水皂洗应用技术和功能性整理技术的研发,以及光面织物表面毛羽长度的测定方法、热敏变色纺织品变色性能评价,获得发明专利2件、实用新型专利2件,发表论文2篇,制定标准2项,并通过自身的销售团队和渠道,持续加大高性能防静电面料的宣传推广,有力提高了其产业化规模和经济社会效益。

河北宁纺集团广和纺织有限公司,作为项目的第二完成单位,是项目的实施者和承担单位,负责防静电面料的纱线纺制,克服了现有棉纺技术的缺陷,自主研发设计了粗纱机改善条干质量的加压加捻机构,减少了粗纱断裂,提高了旋转加捻的效率和条干质量,获得实用新型专利1件,并通过参加各类纺织行业学术会议,向防静电面料生产加工企业推介相关技术,促进其产业化推广。。

2.创新推广贡献:

1)针对现有防静电面料耐屈伸耐氧化性能差的问题,在面料设计中引入聚丙烯腈PAN基碳纤维新材料,解决了涤棉面料静电大且耐久差的不足,实现面料抗静电耐久性能突破,开发了碳纤维棉涤交织耐久防静电面料,形成产品系列化;通过对无机盐吸湿性,纺丝油剂、吸湿快干剂和耐久抗静电剂等印染助剂的作用机理技术研究,研发了耐久防静电整理技术,改善了碳纤维的耐屈伸耐氧化性能,减少了棉涤纤维的静电性,提高了面料的柔软舒适度;通过将粗纱上销加压弹簧由S型改为U型,假捻器下口直径减至7mm,上部倒锥形斜面与水平面的夹角增大为120°等方法,研发了用于改善棉纱条干质量的加压加捻机构,提高了粗纱条干质量和旋转加捻效率,减少了粗纱断裂。

2)针对静电丝耐高温性差,研发了生物酶与双氧水协效的精练技术,通过“冷堆+短蒸水洗”新工艺,优化了前处理流程,实现纤维高温损伤技术突破,减少了化学助剂用量,缩短了高温处理时间,蒸汽用量减少35%、水耗减少23%;利用平行光束,对织物顶起的折痕处进行照射成像于投影屏,电子感光器件利用光电转换功能,将投射到感光元件上的光学图像转化为电信号,通过计算机对信号处理分析,得到织物横向或纵向1cm范围内的毛羽数量和长度,并根据不同的设定长度进行精确的分类统计,形成了织物毛羽测试标准,使织物表面毛羽等级评价规范化、科学化。

3)针对面料色牢度低易褪色、易起皱变形、易缩水的不足,研发了染色皂洗新工艺,优选皂洗剂SP,通过其特有的增溶成份和对浮色的选择、吸附的成份,使皂洗液中浮色的溶解量提高30%,提高了未固着染料的去除率,减少皂洗次数2道,废水中浮色分解率达70%,提高了染料利用率,节约了用水用汽使用量。

针对热敏变色纺织品变色性能特点,提出测试方法原理、设计研制了测试仪、确立了试验基础参数,建立了科学的评价方法,填补了纺织品热敏变色性能试验方法的空白。

、推广应用及经济社会效益情况:

该项目于2016年实现产业化,形成全棉系列、涤棉混纺系列、涤棉交织系列产品;截止2020年底,已在圣雪兰纺织科技有限公司、河北宝盛纺织品有限公司、河北奔发制衣有限公司等企业应用,并出口到美国、加拿大、巴基斯坦等国家和地区,项目产品取得直接经济效益(销售额)12562万元、利润 2928.5万元。

本项目产品具有良好的性价比,防静电T/C平纹格,获得2016年中国国际面料设计大赛优秀奖;棉麻织物生物酶精练技术开发及产业化,被列入第十二批中国印染行业节能减排先进技术推荐目录。

六、主要知识产权证明和代表论文(或标准规范)等目录

1.主要知识产权证明目录

序号

专利名称

专利

专利权人

专利状态

1

一种麻类织物酶氧前处理工艺

2010102343690

河北宁纺集团

有效

2

一种永久防静电面料的加工方法

2018103501999

河北宁纺集团

有效

3

一种棉纺车间粗纱机用于改善条干质量的加压加捻机构

2019222733525

河北宁纺集团广和纺织有限公司

有效

4

一种织造车间余热转换与利用的节能系统

2019217817450

河北宁纺集团

有效

 

2.主要论文证明目录

序号

论文(专著)名称

发表刊物

(出版社)

年卷

页码

发表(出版)时间

第一作者

全部国内作者

1

纯棉织物H2O2/LOA-1低温氧漂前处理

印染

2012年第38P.17-18

2012.06.01

曹军平

曹军平 刘建伟

2

麻棉混纺织物的酶氧前处理

印染

2015年第41P.21-24

2015.09.01

郭秀娟

郭秀娟 尚维欣 唐立 申学锋 刘瑞宁

 

3.主要标准证明目录

序号

标准名称

国家(地区)

标准编号

标准发布日期

标准 起草人

标准有效状态

1

纺织品热敏变色性能的检测和评价

中国

T/CNTAC45-2020

2020.01.06

蔡佳仕、袁志磊、朱亚冠、徐佩华、冯炜辰、李娟、田琳琳

有效

2

光面织物表面毛羽长度的测定方法  投影计数法

中国

T/CNTAC46-2020

2020.01.06

姚继明、魏赛男、刘瑞宁、杨红英、欧志华、冯继学

有效

 

七、主要完成人情况:

序号

姓名

技术职称

文化程度

工作单位

对成果创造性贡献

曾获科学技术奖励情况

1

刘瑞宁

工程师

大专

河北宁纺集团

项目总策划、负责人

2

王友明

工程师

本科

河北宁纺集团广和纺织有限公司

产品试制生产关键技术研究

3

李娟

工程师

大专

河北奔发制衣有限公司

生产工艺落实,试验检测及应用技术研究

4

胡立朝

工程师

大专

河北宁纺集团

节能关键工艺设计开发及应用技术攻关

5

刘建伟

高级工程师

本科

河北宁纺集团

前纺关键技术研究及清洁生产工艺落实

 

、完成人合作关系说明及完成人合作关系汇总表:

序号

姓名

从事专业

分工

1

刘瑞宁

技术管理

公司项目负责人

2

王友明

技术管理

项目技术负责人

3

李娟

应用化学

负责产品检测、应用

4

胡立朝

生产管理

负责生产

5

刘建伟

技术管理

负责技术

 

、知情同意证明:

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