一、項目名稱:碳纖維棉滌交織耐久防靜電面料生產(chǎn)關鍵技術研究及產(chǎn)業(yè)化
二、提名單位:邢臺市人民政府
三、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
四、項目簡介:
1.研發(fā)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(jīng)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(fā)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(yè)。
現(xiàn)有防靜電面料生產(chǎn)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(huán)保節(jié)能等新技術、新材料、新工藝的發(fā)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(nèi)容
針對現(xiàn)有防靜電面料生產(chǎn)存在的生產(chǎn)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(guī)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(tǒng)研究,形成專利 18件,發(fā)表論文2篇,起草編制國標2項、行標(中國紡織工業(yè)聯(lián)合會)2項,推動了行業(yè)發(fā)展和科技進步。經(jīng)河北省科技成果轉(zhuǎn)化中心成果評價,整體技術達到國內(nèi)領先水平。
3. 技術指標
以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(shù)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(shù)優(yōu)于國外同類產(chǎn)品),整體成本約為國外同類成品 30-40%,整體節(jié)水30-35%、蒸汽用量減少35-45%。
4.技術創(chuàng)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(xiàn)面料抗靜電耐久性能突破,形成發(fā)明專利1件,獲得中國流行面料優(yōu)秀設計獎1項;
(2)采用KDH精練酶與雙氧水協(xié)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(xiàn)纖維高溫損傷技術突破,撰寫發(fā)表論文2篇;
(3)通過皂洗劑優(yōu)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(xiàn)節(jié)能減排技術突破,列入中國印染行業(yè)節(jié)能減排先進技術推薦目錄。
四、主要完成單位及創(chuàng)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(jié)構(gòu)設計技術、織造余熱轉(zhuǎn)換與利用的節(jié)能技術、精練酶與雙氧水協(xié)效前處理技術、高效節(jié)能節(jié)水皂洗應用技術和功能性整理技術的研發(fā),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(fā)明專利2件、實用新型專利2件,發(fā)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(xù)加大高性能防靜電面料的宣傳推廣,有力提高了其產(chǎn)業(yè)化規(guī)模和經(jīng)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(xiàn)有棉紡技術的缺陷,自主研發(fā)設計了粗紗機改善條干質(zhì)量的加壓加捻機構(gòu),減少了粗紗斷裂,提高了旋轉(zhuǎn)加捻的效率和條干質(zhì)量,獲得實用新型專利1件,并通過參加各類紡織行業(yè)學術會議,向防靜電面料生產(chǎn)加工企業(yè)推介相關技術,促進其產(chǎn)業(yè)化推廣。。
2.創(chuàng)新推廣貢獻:
(1)針對現(xiàn)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(xiàn)面料抗靜電耐久性能突破,開發(fā)了碳纖維棉滌交織耐久防靜電面料,形成產(chǎn)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(fā)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(fā)了用于改善棉紗條干質(zhì)量的加壓加捻機構(gòu),提高了粗紗條干質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)加捻效率,減少了粗紗斷裂。
(2)針對靜電絲耐高溫性差,研發(fā)了生物酶與雙氧水協(xié)效的精練技術,通過“冷堆+短蒸水洗”新工藝,優(yōu)化了前處理流程,實現(xiàn)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(zhuǎn)換功能,將投射到感光元件上的光學圖像轉(zhuǎn)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(nèi)的毛羽數(shù)量和長度,并根據(jù)不同的設定長度進行精確的分類統(tǒng)計,形成了織物毛羽測試標準,使織物表面毛羽等級評價規(guī)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(fā)了染色皂洗新工藝,優(yōu)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(shù)2道,廢水中浮色分解率達70%,提高了染料利用率,節(jié)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(shù),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。
五、推廣應用及經(jīng)濟社會效益情況:
該項目于2016年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,形成全棉系列、滌棉混紡系列、滌棉交織系列產(chǎn)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(fā)制衣有限公司等企業(yè)應用,并出口到美國、加拿大、巴基斯坦等國家和地區(qū),項目產(chǎn)品取得直接經(jīng)濟效益(銷售額)12562萬元、利潤 2928.5萬元。
本項目產(chǎn)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(yōu)秀獎;棉麻織物生物酶精練技術開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,被列入第十二批中國印染行業(yè)節(jié)能減排先進技術推薦目錄。
六、主要知識產(chǎn)權證明和代表論文(或標準規(guī)范)等目錄
1.主要知識產(chǎn)權證明目錄
序號 |
專利名稱 |
專利號 |
專利權人 |
專利狀態(tài) |
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(zhì)量的加壓加捻機構(gòu) |
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(zhuǎn)換與利用的節(jié)能系統(tǒng) |
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(fā)表刊物 (出版社) |
年卷 頁碼 |
發(fā)表(出版)時間 |
第一作者 |
全部國內(nèi)作者 |
1 |
純棉織物H2O2/LOA-1低溫氧漂前處理 |
印染 |
2012年第38卷P.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41卷P.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(qū)) |
標準編號 |
標準發(fā)布日期 |
標準 起草人 |
標準有效狀態(tài) |
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(shù)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(chuàng)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 |
無 |
2 |
王友明 |
工程師 |
本科 |
河北寧紡集團廣和紡織有限公司 |
產(chǎn)品試制生產(chǎn)關鍵技術研究 |
無 |
3 |
李娟 |
工程師 |
大專 |
河北奔發(fā)制衣有限公司 |
生產(chǎn)工藝落實,試驗檢測及應用技術研究 |
無 |
4 |
胡立朝 |
工程師 |
大專 |
河北寧紡集團 |
節(jié)能關鍵工藝設計開發(fā)及應用技術攻關 |
無 |
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(chǎn)工藝落實 |
無 |
八、完成人合作關系說明及完成人合作關系匯總表:
序號 |
姓名 |
現(xiàn)從事專業(yè) |
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(chǎn)品檢測、應用 |
4 |
胡立朝 |
生產(chǎn)管理 |
負責生產(chǎn) |
5 |
劉建偉 |
技術管理 |
負責技術 |
十、知情同意證明:
無
電話:5858800
郵箱: 5858801@163.com
網(wǎng)址:http://webuylonestarhomes.com
地址:河北寧晉縣工業(yè)路113號