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    科技創新讓中國紡織業跨入世界先進之列

    2021/1/12 12:40:00 來源: 評論(0)0

    科技創新中國紡織世界先進制造強國報告

      2020年是“十三五”收官之年,中國紡織行業已先于眾多制造業產業實現強國目標。就在上個月,中國工程院發布《面向2035推進制造強國建設戰略研究》報告,報告通過對26類有代表性的制造業產業進行國際比較分析得出:紡織等五個產業已整體達到世界先進水平。產業強大的背后必定是雄厚科技實力的體現,中國紡織工業聯合會會長孫瑞哲評價說,紡織科技創新已經從“跟跑”進入“跟跑、并跑、領跑”并存的新階段。

      自主創新面向國家重大需求

      當今世界正經歷百年未有之大變局,我國紡織業發展面臨的國內外環境發生深刻復雜變化,這也對加快科技創新提出了更為迫切的要求,行業更加注重原始創新和自主創新。

      談到自主創新不能不提中復神鷹,該公司牽頭完成的“百噸級超高強度碳纖維工程化關鍵技術”項目獲“紡織之光”2020年度中國紡織工業聯合會科技進步獎一等獎。

      碳纖維是武器裝備和戰略新興產業亟需的關鍵物資,是國外長期實施技術封鎖和產品壟斷的新材料。國內已經突破千噸T700、T800級高性能碳纖維制備技術,但干噴濕紡T1000G級超高性能碳纖維工程化技術仍處于空白。中復神鷹立足自主創新,率先在國內建成了百噸級超高強度T1000G級碳纖維生產線,實現了T1000G級碳纖維的百噸級產業化發展,為重點裝備材料的國產化打下了基礎,有力地保障了軍工重點型號產品的研制。T1000G的突破進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型號對碳纖維國產化的迫切需求。

      此外,中復神鷹碳纖維股份有限公司承擔的“千噸級干噴濕紡高強/中模碳纖維產業化關鍵技術及應用”項目還榮獲了第六屆中國工業大獎表彰獎。該項目在國內率先實現了干噴濕紡的關鍵技術突破和核心裝備自主化,建成了首條千噸級干噴濕紡碳纖維生產線,成為世界上第三家、國內第一家掌握干噴濕紡碳纖維產業化技術的企業。打破了國內高性能碳纖維被進口產品壟斷的市場格局,產品廣泛應用于壓力容器、碳碳復合材料、風電葉片等高端領域和新興領域,帶動了國內碳纖維復合材料產業的快速發展。

      萊賽爾纖維近年來一直是業界追逐的熱點,在過去的一年,國內萊賽爾纖維產業化項目又實現了跨越式發展。10月29日,中紡院綠色纖維股份公司“年產6萬噸新溶劑法纖維素纖維產業化項目”一次性開車成功,標志著我國擁有自主知識產權的新溶劑法纖維素纖維技術完成了國內單線萊賽爾纖維最大產能項目的建成。該項目采用中紡院自主研發的萊賽爾纖維產業化成套技術,中紡綠纖已經具備9萬噸萊賽爾纖維生產能力,成為國內產能第一、全球第二的萊賽爾纖維生產企業。業內權威人士對此評價說,這對提升我國再生纖維素纖維領域的科技創新和核心競爭力具有里程碑式的意義。

      科技助力紡織品上天入海

      隨著紡織科技創新的深入,紡織產品也在不斷拓展新空間,有人說,如今的紡織產品既能上天攬月,又能入海伏龍。

      去年12月3日,當嫦娥五號探測器從月面起飛,攜帶月球樣品成功進入預定環月軌道的那一刻,我們震撼的不僅是中國首次實現地外天體起飛,更有中國在月球表面首次實現五星紅旗的“獨立展示”。這面閃耀月球的五星紅旗在正負150攝氏度的溫差下仍能“保持本色”,彰顯著中國的紡織力量。

      為生產這面國旗,煙臺泰和新材料股份有限公司、安徽華茂集團與武漢紡織大學等單位歷時八年,經歷了無數次試驗和持續攻關研制而成。該面國旗以國產高性能芳綸纖維材料為主、采用武漢紡織大學榮獲國家科技進步一等獎的“高效短流程嵌入式復合紡紗技術”,攻克了高模量差異纖維高品質紗線制備的技術難題。國旗顏色構建也是一大難題,研究團隊利用小分子調控技術實現了芳綸纖維的結構調控及顏色構建,并在此基礎上實現了極端紫外條件下優良的耐日曬牢度,從本質上解決了極端條件下顏料熱升華及熱遷移牢度問題。通過以上技術攻關,實現了國旗在太空環境中耐受極端高真空、高低溫循環,以及強計量紫外輻照等條件的高色牢度顏色構建的目的。

      “上天”已經成為紡織科技創新的常態,“入海”也已實現突破。

      去年5月7日,由浙江四兄繩業有限公司歷時一年研發生產的聚酯纜繩,正式交付中海油海南分公司,用于南海陵水17-2氣田生產平臺建設項目,這也是我國的國產纜繩首次應用于深海油氣田作業平臺建設,成功打破了歐美幾十年對海洋石油平臺深海系泊纜的壟斷,給中國對南海深海油氣等資源開采提供了強有力的支持。此次投用的兩條聚酯纜繩長達955米、直徑270毫米、拉力達2000多噸,在目前國內同類產品中直徑最大、斷裂強度最高。四兄繩業自主研發生產設備,攻克了聚酯纜繩在拉力、強度及抗疲勞性等方面的技術難題,讓中國制造在深海系泊領域有了一席之地。

      智能制造讓行業擺脫勞動密集

      去年底,一個消息令行業欣喜,安徽華茂新型紡紗智能化改造項目榮獲中國工業大獎。中國工業大獎是我國工業領域最高獎項,代表了中國工業發展的最高水平。安徽華茂獲獎不僅是這個企業的榮譽,更是國家對紡織業科技創新,轉型升級的認可。

      在安徽華茂,偌大的車間幾乎看不到人;環境恒溫恒濕,機器人運輸半成品;工人騎電動車工作巡查……記憶中,傳統紡織車間里,千人紗、萬人布景象已不再,漫天的飛絮也不見蹤影,隆隆的機器轟鳴聲也被極大降噪。取而代之的是成排的自動化的機器,清潔、整齊、舒心的環境,隨處可見的監控設備實時顯示產量、質量、設備運轉、能耗等信息。針對紡織行業普遍存在的用工多、能耗高等問題,安徽華茂紡織股份有限公司在多年積累的紡紗生產工藝技術和經驗基礎上,自主開發出了多項擁有自主知識產權的紡紗智能制造工藝技術,實現了關鍵領域的重大技術突破。這個全球單體最大、技術領先的15萬錠棉紡智能工廠項目,運用互聯網技術,首次在行業內實現客戶遠程在線監控訂單詳情;運用大數據技術,開發了華茂制造執行系統(HMES);運用物聯網技術,首次在行業內規模化開發運用了RFID技術,實現了單紗全流程質量跟蹤和追溯;在國內紡織行業首家運用EMS能源管理系統,顯著提升行業整體水平。該智能化項目還通過管理模式創新,打破工序、工種壁壘,實現操作、維修一體化,使萬錠用工從50人下降到13人,產品質量達到國際領先水平。

      對于一個紡織制造大國,沒有強大的自主品牌裝備和系統的支撐,實施智能制造就是空中樓閣。

      自動絡筒機是紡織機械中難度最大、技術要求最高的裝備,是紡織行業邁進數字化、智能化的關鍵設備,目前世界上只有包含青島宏大在內的四大主要生產商。經過多年持續攻關,青島宏大“VCRO自動絡筒機”獲得突破,榮獲“紡織之光”2020年度中國紡織工業聯合會科技進步獎一等獎。該項目在突破卷繞、接頭、集中供紗等技術的基礎上,進行了42項關鍵技術創新,實現了長期連續自動化生產,突破了捻接器對特殊纖維的適紡性,提高了紗線恒張力、筒紗恒壓力的控制精度,實現了在線質量追蹤,對紡紗行業的快速發展具有重要的意義,為紡紗實現無人工廠奠定了基礎。

      醫衛用紡織品技術為抗擊疫情提供科技支撐

      2020年新冠疫情的全球蔓延是對紡織業的一次綜合考驗。面對前所未有的供需壓力和系統性風險,中國紡織工業表現出強大基礎能力。完備的產業體系和先進的制造能力,賦予了行業高效的響應能力。紡織科技無疑在抗擊疫情中發揮著重要作用,特別是醫衛用紡織品技術成果成為關注熱點。

      在2020年度中國紡聯科技一等獎17個項目中,高效低阻聚四氟乙烯復合纖維膜防護材料制備關鍵技術、靜電氣噴紡駐極超細纖維共兩項技術涉及提高口罩防護性能,為抗擊新冠疫情保障人民群眾健康安全提供了技術支撐。

      口罩防護的關鍵是過濾材料,傳統過濾防護一般采用熔噴材料,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效果。研發性能穩定、低阻高效的過濾材料長期被國外公司所壟斷。浙江理工大學聯合國內多家企業產學研攻關,創新性發明PTFE維納米纖維膜為阻隔表層,通過復合技術開發出穩定的高效低阻PTFE復合纖維膜,廣泛應用于各類口罩防護材料。該材料解決了防護口罩無法重復使用的痛點,具有低阻高效的特點,可完美替代熔噴布,可廣泛應用于高端醫用防護及民用防護領域,是對傳統防護產品的更新和替代。

      駐極纖維是一種帶有靜電荷的新興纖維,其制品相較于傳統纖維無紡布在物理攔截功能的基礎上增加了靜電吸附作用,大幅提升了對微細顆粒物的過濾能力,被廣泛應用于防護口罩、工業濾紙等空氣過濾產品,是一種保障國民衛生健康、支撐國家工業發展的駐極纖維材料。然而,這種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,極大的限制了其使用壽命。尤其在本次新冠疫情防控中,駐極纖維材料服役時間短、產能供應不足的問題,給全世界各國的疫情防控帶來了巨大壓力。東華大學等單位通過理論研究、工藝技術及裝備的集成創新,開發出靜電氣噴紡駐極超細纖維材料的高效制造關鍵技術,形成了具有自主知識產權的靜電氣噴紡超細纖維材料產業化體系。該成果促進了傳統熔噴和靜電紡技術的升級換代,解決了當前空氣過濾產品普遍存在的物理攔截效率低的問題,為攔截病菌與霧霾顆粒,保護人民衛生健康,改善人民生活品質做出了貢獻。

      對于紡織科技所取得的成績,中國紡聯副會長李陵申表示,創新驅動發展戰略正在行業深入實施,行業創新成果競相涌現,紡織科技實力正在從量的積累邁向質的飛躍,從點的突破邁向系統能力提升。

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