211072971_中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载

中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载
(2022年度)
微创介入人工血管覆膜关键技术与产业化获奖等级:一等奖
主要完成单位:东华大学、脉通医疗科技(嘉兴)有限公司、复旦大学附属中山医院、台州恩泽医疗中心(集团)浙江省台州医院
主要完成人:王富军、马晓曼、林婧、王璐、李超婧、关国平、董智慧、赵文军、李彦、邹婷、符伟国、陈光、刘星星、朱高伟、胡冰清
据《中国心血管健康与疾病报告2021》统计,我国心血管病患人数高居世界首位已达3.3亿,致死率高居各项疾病之首,已成为威胁国民健康的重大公共卫生问题,采用纺织基人工血管覆膜支架进行微创介入是当前临床首选,然而心血管介入器械行业壁垒较高,加之我国相关行业起步较晚,其原材料、产品和技术被发达国家长期封锁。尤其是在当前特殊的国际环境下,器械随时面临“断供”的风险。因此,自主研发出微创介入异形高耐久人工血管覆膜支架是破解这一“卡脖子”问题的关键。
该项目主要技术创新点:(1)血管植入医用级涤纶长丝的制备工艺及关键技术:针对医用级PET长丝连续纺丝和低油剂添加并彻底去除的技术难题,设计研发初生丝逐级缓冷和匀油技术,实现2.2~16.7tex 多
规格医用体内植入级PET长丝的批量制备;(2)异形无缝高耐久血管覆膜设计与成型关键技术:根据变直径等动脉血管的形态及流体力学要求,模拟分析最佳仿生形态的设计需求,指导改进织造设备钢筘结构及其与胸梁、后梁结合协同运动配合,获得大锥度下的均匀高密织物,同时创新设计一体化成型具有加固区域的覆膜织物,进一步保障耐久性;(3)人工血管覆膜低损后处理关键技术:针对现有植入物因热定型工艺造成的生物耐久性差的问题,采用预热模压定型
精细化调控PET
大分子结晶重排
和成型复丝形态
结构,设计兼具
导热均匀和易脱
模的杂化模具涂层材料实现高效低损热定型,获得目前国内唯一一款具有自主知识产权的将输送鞘外径降低至14F(<5 mm)的产品。
项目现已建立3条微创介入血管覆膜支架相关生产线,设计开发了系列高品质心血管介入医疗器械,获
批Ⅲ类医疗器械注册证5个、CE注册1个,产品已覆盖全国,广泛运用于全国700多家终端医院,并远销欧、美、日等21个国家和地区。项目树立起了微创介入心血管器械的行业标杆,突破了微创纺织基人工血管的卡脖子技术,提升了民族企业的国际核心竞争力。
织物型聚苯硫醚水电解隔膜关键制备技术与产业化应用
获奖等级:一等奖
主要完成单位:天津工业大学、中国原子能科学研究院、天津市大陆制氢设备有限公司、苏州金泉新材料股份有限公司、重庆普力晟新材料有限公司、海宁昱品环保材料有限公司、山东恒丰新型纱线及面料创新中心有限公司、天津津纶新材料科技有限公司主要完成人:李振环、庄旭品、胡石林、程博闻、单明景、李新荣、付刚、张马亮、鞠敬鸽、许卫、李晓东、李跃、樊海彬、夏磊
氢能是一种来源丰富、绿低碳、应用广泛的二次能源,被视为未来能源革命的颠覆性技术方向。为助力“双碳”战略目标,深入推进能源生产和消费革命,我国《能源技术革命创新行动计划(2016—2030)》《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》《能源技术创新“十四五”规划》等政策均明确提出加快突破氢能核心技术和关键材料瓶颈的发展任务。水电解制氢是目前最有潜力和最具经济效益的制氢技术,隔膜是水电解装备的关键核心材料之一,但我国隔膜材料性能和制备技术亟待提升,已成为制约我国氢能技术发展的瓶颈。特别是,水电解工艺是制备特种放射材料的国际通用手段,耐
辐射隔膜的研发对国家核工业发展具有重要战略意义。为此,亟需
开发兼具高孔隙率、高离子透过性能、高气体阻隔性
能化学稳定和耐辐射的碱水电解制氢隔膜。
该项目面向国家“双碳”目标、氢能技术创新的国家战略以及国家核安全战略,聚焦水电解制氢技术对高
性能隔膜关键材料的重大需求,设计了织物型聚苯硫醚(PPS)水电解隔膜,开发了关键制备技术:攻克了聚苯硫醚分子结构调控技术和液相纯化技术,开发了高品质隔膜专用树脂;开发了聚PPS纤维的纺丝原位改性技术和可控氧化技术,制备出耐辐射、高亲水、高卷曲PPS改性纤维;开发了低扭矩环锭纺纱技术,制备出低捻度少毛羽PPS纱线,提高了纤维间孔隙率;发明了高压水射流二次微孔调控技术,实现了高孔隙率、小孔径的织物型水电解隔膜的产业制备,满足了氢能产业的迫切需求。
项目已获授权国家发明专利13项,授权实用新型专利2项,发表科技论文50余篇。截至2021年底,隔膜应用于国家重大科技工程,为国家核力量的建设发挥了重要作用,军事效益和社会效益显著;并装备于民用水电解装备,取得了显著的经济和社会效益,有力提升了我国水电解技术水平和装备的国际竞争力。
涤纶织物“闪染”免水洗关键技术及成套装备产业化
获奖等级:一等奖
主要完成单位:连云港鹰游新立成纺织科技有限公司、江南大学、武汉理工大学、苏州世名科技股份有限公司、江苏鹰游纺机有限公司
主要完成人:张国良、孙素梅、付少海、张斯纬、冯杨、胡业发、张毅、张建国、周恒香、吕仕铭、
张桂珍、杜长森、徐亚飞、赖晶岩、关云能耗高、水耗大和污水排放多是世界各国印染行业共同面临的技术难题。该成果革新了涤纶织物普遍使用的高温高压溢流染技术,创新提出了“以蒸代洗”的科学理念,发明了涤纶织物快速、连续、高效染和固(简称“闪染”)免水洗染技术,并研制了专用成套装备,实现了涤纶织物清洁化高效染。该技术节水、节能效果显著,符合国家“双碳”和行业清洁生产的重大战略发展需求,主要技术内容
包括:
(1)开发
了“闪染”免
水洗染专用
染化料助剂。
研究了具有分
散、粘附等功
能聚合物包裹分散染料的制备方法,探究了聚合物包裹分散染料形态、结构的影响因素,阐明了聚合物包裹分散染料的分散稳定机制;设计开发了羧基化马来酸月桂醇聚氧乙烯醚双酯双子型渗透剂并探究了其理化性能。(2)发明了涤纶织物“闪染”免水洗染技术。优化了由预处理→浸轧着→预烘→固工序组成的涤纶平布、绒布“闪染”免水洗生产工艺,探究了聚合物包裹分散染料“闪染”染机制,染液黏度、表面张力等对不同克重和表面形态涤纶织物染效果的影响,研究了“闪染”免水洗染织物科学评估方法和生产标准。(3)创制了涤纶织物“闪染”免水洗生产成套装备。研制了染机组液位控制系统、三辊联动两浸两轧染机组、无接触式热风预烘和迂回网带叠式烘干装置、全流程在线监控系统,开发了由喷淋→过滤→冷却→高压电场→过滤脱白等组成三元架构油烟净化装置,实现了多机组同步联机、张力精确控制和全线自动化生产,建成了4条涤纶织物“闪染”免水洗产业化生产线。
该成果拥有自主知识产权,获中国发明专利5项,实用新型专利4项,计算机软件著作权2项,该技术解决了当前染方法中存在的诸多问题,如染不匀不透、点、斑、浮多、设备污染重、杂质残留多和废水度大等系列难题。与缸染相比,该成果实施实现节水91%,节能46%,该生产线可实现从白坯到布仅需8min。该技术稳定运行三年,产品在多家行业龙头企业进行了广泛应用。
棉织物印染废水深度处理与强碱和水的再生利用技术
获奖等级:一等奖
主要完成单位:青岛大学、愉悦家纺有限公司、江苏元捷环境科技有限公司、山东黄河三角洲纺织科技研究院有限公司、天津工业大学
主要完成人:王玉平、房宽峻、张国清、王栋、高志超、范全城、刘秀明、林凯、李雷雷、张磊、贺佩芝、高洪国、常景新、刘玉杰、申春苗
印染是纺织产业链中赋予纺织品彩和功能、提升品质的重要环节。项目针对棉织物印染废水排放量大、含盐量高、资源循环利用率低等行业重大共性问题,研究高COD强碱废水的膜法再生与应用、高度废水络合凝聚与生物强化处理、多膜协同废水再生利用技术,建成“MBR+NF+DTRO+多效蒸发”印染废水深度处理与近零排放示范工程,实现了产业化,主要技术内容包括:
科技精粹
(1)高COD强碱废水的膜法再生与应用。针对棉织物退浆煮练废水碱性强、再生利用难,丝光淡碱蒸发浓缩杂质含量高等问题,研究开发退浆煮练强碱废水膜法再生技术,COD、SS去除率92%、99.6%,强碱回收率75%;研究淡碱液预处理方法对烧碱含量和杂质去除率的影响,开发混凝预处理与膜纯化技术,COD、碳酸根、铁离子去除率分别达到98%、96%、87%。再生、纯化的强碱液,应用于棉织物退
浆煮练和丝光,
实现强碱高值
化循环利用。
(2)高
度废水络合凝
聚与生物强化
处理。针对深浓染与印花废水度和温度高、可生化性差等问题,研究金属离子与海藻酸钠凝聚脱和热能回收技术,COD和度去除率分别达到65%、70%,热能回收率82%;研究复合菌构建、微生物与污染物降解转化能力匹配、微生物载体附着技术,开发“高效厌氧+生物强化A/O”的定向复合菌生物处理技术,COD综合去除率95.6%,较传统工艺提高19.5%。
(3)多膜协同废水再生利用技术。围绕膜材料易堵塞、寿命短、成本高等问题,研究印染废水膜生化反应器(MBR)深度处理、膜抗污染改性及膜组优化设计,开发出基于“MBR+NF+DTRO+多效蒸发”的水和盐再生利用技术,水再生利用率达到95%以上,与国内外先进技术相比成本降低11.2%。
项目获得授权专利32项,其中发明专利13项。项目在愉悦家纺、愉怡纺织、江苏元捷等得到应用,建成15000m³/d的印染废水近零排放示范工程,经济社会效益显著。项目的实施,促进了纺织印染行业的科技进步与绿高质量发展,具有重要示范和引领作用。
特宽幅丝绸平幅染整工艺技术及成套装备产业化
获奖等级:一等奖
主要完成单位:淄博大染坊丝绸集团有限公司、浙江理工大学、浙江理工大学湖州研究院有限公司、山东中康国创先进印染技术研究院有限公司、现代纺织技术创新中心(鉴湖实验室)
主要完成人:刘国金、陈鲁、钟华、魏庆刚、于斌、于兴建、李祥龙、钱淼、周岚、刘高峰、邵建中、杜国栋、韩耀攀、王兴梁、张宏鲁
丝绸是我国5000年文明代表和文化象征,现在仍处于世界纺织和时尚产业金字塔的顶端。但我国仅掌握窄幅(140cm以下)染整技术,宽幅(140~235 cm)完全被意大利Royal Cover和加拿大Manito等少数几家公司垄断,而特宽幅(235cm以上)在世界上尚属空白。目前宽幅乃至特宽幅染整最大的挑战在于窄幅使用的松式加工技术极易引起褶皱和相互摩擦,导致染整后布面的不均和灰伤,甚至失掉丝绸最宝贵的品质——光泽。为继续保持我国在丝绸产业和领域的绝对优势和话语权,亟待开发宽幅和特宽幅的染整技术。
项目发明丝绸平幅张紧练染方法,解决了宽幅布面张力和温差控制等难题,在染整设备和工艺技术等方面取得突破,形成了具有自主知识产权的宽幅和特宽幅丝绸染整产业化技术。
主要技术内容如下:(1)平幅张紧练染整关键设备设计:针对卷绕中布面张力难以控制问题,设计闭环矢量系统控
制恒张力恒线
速度,实时调
控转矩;发明
预整纬装置,
两次整纬纠正
纬斜。(2)练
染均匀性和同
染技术:针对布面头尾和左中右温差造成练染不均匀的难题,发明循环水调控卷绕主动轴温度技术;研究活性染料对丝、棉染规律,发明二浴法同染技术,解决宽幅丝棉交织绸的同难题。(3)湿态整理和功能整理技术:研究真丝和黏胶吸水性与交织点褶皱起拱间的关系,发明免染水洗后烘干工序的柔软剂“湿态整理”技术,解决丝黏交织绸的皱痕难题;研制以油性材料为核、以特殊聚合物为壳的整理液,实现抗菌等功能,解决传统微胶囊整理纺织品手感差等问题。
项目获授权发明专利7项,实用新型专利1项,制定行业标准2项。项目建成生产线25条,工艺和设备运行稳定。项目实现了宽幅和特宽幅丝绸练染整全套技术突破,对丝绸产业的技术进步起到促进作用,示范效应显著。同时,项目节能降耗成效显著,践行
了绿发展理念。

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