【年终盘点】2013纺机行业科技成果

野渡孤舟

  2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖共授出130项，纺织机械类项目共获得一等奖5项、二等奖8项、三等奖12项；在获得2013年香港桑麻纺织科技奖的15位专家学者中，有5人的研发项目与纺织机械相关。今年对纺织机械行业科技成果的年终盘点就介绍这些科技项目中最具代表性的10项，希望能将科技进步的声音传遍行业。　　1.百万吨级PTA装置工艺技术及成套装备研发
　　相关奖项：2013年香港桑麻纺织科技奖特等奖相关项目
　　主要完成单位：中国昆仑工程公司、中国纺织工业设计院
　　项目内容：该项目的中温中压氧化反应工艺、带脱水段无搅拌鼓泡塔式演化反应器攻克了大型PTA装置国产化的难题。高压催化焚烧工艺装置（HPCCU）处理氧化尾气无需外供燃料，兼顾环保与节能，能量回收彻底。PTA母液深度处理工艺提高废水的回用能力，TA和PT酸回收率由4%提高到75%～78%，可降低原料PX消耗4千克/吨，污水排放量减少约4/5。无搅拌鼓泡塔式大型（容积为1600立方米）钛复合板氧化反应器结构简单、造价低廉、不耗电、无须机械维修。氢气回收利用技术可回收氢气、减少氮气排放，综合能耗降低5千克/吨（PTA）。新的污水处理技术可使处理后废水全部回用，副产品沼气送主装置HPCCU或锅炉岛作燃料，可回收大量能量。自主研制的2.7万千瓦特大型工艺空压机组、自主设计制造的百万吨级单台CTA/PTA干燥机等一大批关键设备设计及制造技术实现成套装备国产化，使工期缩短约1/3。一步法压力过滤（RPF）工艺分离PTA浆料，电耗仅为传统工艺的1/10，可降低能耗5千克标准油/吨。
　　研发和产业化进程：该项目的研制打破了国外40多年的技术垄断，已在多家企业推广应用。其中重庆市蓬威石化有限公司等3家公司已经建成投产装置3套，生产规模共350万吨/年；江苏雅鹿石化有限公司等4家公司在建装置4套，生产规模共530万吨/年；正在设计1套。2010年6月，该项目通过了受中国纺织工业协会委托由中国化学纤维工业协会组织化纤、石油、机械工程等行业专家组的评审。
　　2.高效节能棉纺精梳关键技术及成套设备
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖一等奖
　　主要完成单位：江苏凯宫机械股份有限公司、中原工学院、上海昊昌机电设备有限公司、鲁泰纺织股份有限公司、浙江锦峰纺织机械有限公司、河南工程学院
　　项目内容：该项目运用现代精梳工艺理论、计算编程技术与机械设计方法，以精梳机的高速节能及改善精梳机的运动配合为目标，建立了分离罗拉运动、钳板运动、钳板开口运动及锡林运动的组合模式，对精梳机的钳板运动、钳板开启闭合、锡林梳理过程、分离接合过程进行了综合系统优化，开发了生产速度可达500～520钳次/分钟、纺纱品质适应性广的JSFA588、HC500型高效节能精梳机以及采用130度锡林梳理、具有椭圆齿轮传动式锡林变速机构、可纺高品质纱的HC600型精梳机。
　　两类精梳机的适纺纤维长度范围由25～50毫米扩展到22～50毫米。项目开发了高速精梳机变速锡林机构攻克了核心零件非圆齿轮等加工难题；开发了与新型精梳机相配套的梳理隔距可调节的梳针锯齿混合式的整体锡林及轻质钳板组件。根据条并卷联合机罗拉市成卷原理，对条并卷联合机落卷的过程及落卷动作进行了优化；开发了双气缸活塞杆驱动式棉卷加压机构及HC181D型条并卷联合机，生产速度可达150米/分钟，生产效率提高10～15%。
　　研发和产业化进程：该项目已申报受理专利51项，已授权专利34项，其中已授权发明专利9项，在国内外核心期刊发表学术论文20篇。项目产品对品级较低、纤维长度较短的国产原棉的适纺性明显提高，振动小、噪声低，具有明显节能效果。该项目提高了我国高端纺织设备的自主创新能力及国内外市场的占有率，为我国纺织产业升级提供了高端装备保障。
　　3.CM101-350型多功能缩绒柔软整理机
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖一等奖
　　主要完成单位：泰安康平纳机械有限公司
　　项目内容：该项目开发了一种具有洗涤、缩绒、柔软、烘干及干态整理等多种功能的复合型设备，用于高档毛纺、仿毛、棉、麻、丝、PU革及多纤维混纺面料的后整理，以替代进口机型。该设备主要解决不适合在张力下处理的织物（如针织物）以及需要使织物组织和纱捻松弛以便获得最佳蓬松效果织物的后处理问题。
　　CM101-350多功能缩绒柔软整理机的工作原理是在织物洗呢、柔软整理过程中利用高压风机产生的高速气流及大直径滚筒的离心力带动织物撞击经特殊设计的挡管，实现织物快速洗呢及柔软整理。整理过程中无压力牵引，洗呢过程中无折痕出现。同时高速气流带动雾化洗剂强制穿透织物；通过合理的容布、气流循环及助剂循环结构设计可满足柔软、烘干和酶处理、砂洗、漂白等多种工艺要求。在气流循环系统中增加换热器可使织物进行烘干及干态整理，实现一机多用。
　　研发和产业化进程：该项目获得发明专利1项、实用新型专利2项。项目设备的投产并投向市场突破了纺织染整行业共性和关键技术装备难题，可替代进口。比较进口设备，该设备的制造成本较低、价格适中，比国外同等水平设备价格平均低30%～50%，每年可减少数亿美元进口花费。该机的一机多用解决了纺织染整成套设备重复引进问题，为纺织染整机械装备行业的产业升级做出贡献，具有显著的经济及社会效益。
　　4.全自动电脑横机关键技术研发及产业化
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖一等奖、2013年香港桑麻纺织科技奖一等奖相关项目
　　主要完成单位：宁波慈星股份有限公司
　　项目内容：该项目在传统的纺织装备技术中率先取得重大突破，有效打破了发达国家的技术垄断，开发的全自动针织横机综合性能达到国际先进水平。该项目发明了以计算机控制、步进电机驱动的集成式多轨道度目三角为核心的高速编织成圈机构，率先提出并实现了织针定向导入方法、程控变轨迹柔性按压的沉降片驱动技术，自主设计了基于多处理器的嵌入式智能控制系统，提出并实现了针织物模拟和针织物组织自动识别技术。
　　研发和产业化进程：2010年～2013年4月，该项目累计实现销售收入70.8亿元，出口6000余万美元，实现净利润17.6亿元，税费8.5亿元，创造了显著的社会效益和经济效益。2012年3月，项目通过了中国纺织工业联合会组织的鉴定，鉴定意见认为项目个别技术达到国际领先水平，整体技术达到国际先进水平。
　　5.CMT1800粗细联和智能粗纱机系统
　　相关奖项：2013年香港桑麻纺织科技奖一等奖相关项目
　　主要完成单位：青岛环球集团股份有限公司
　　项目内容：CMT1800粗细联和智能粗纱机系统的全自动络筒粗纱机自动落纱时间保持在2分钟之内，比传统人工落纱少10分钟。尾纱在线清除机采用模块化程序控制，以计算机作为整个控制的核心，利用传感测控技术、变频调速技术、空气动力学技术，实现粗纱纬纱自动清除。该项目的主要创新点还包括纱管筛选系统具、品种自动识别智能管理、智能输送系统、生产智能化管理。生产中，多台粗纱机可共用一个纱库，多个纱库之间形成有效匹配。由于纱库布置在空中，车间利用率提高，辅助工人减少4人，效率提高30%。
　　研发和产业化进程：该项目系列产品完全可以替代进口产品，已在山东飞泰纺织有限公司、湖北中天科技有限公司等9家企业推广应用，经济效益和社会效益显著。2012年8月，该项目通过了中国纺织机械器材工业协会组织的鉴定，鉴定意见认为该成果具有自主创新型，整体技术达到了国际先进水平；其中尾纱在线清除、纱管筛选系统、品种识别系统等技术达到了国际领先水平。
　　6.数字化小样纺织快速反应系统的开发与推广应用
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖二等奖
　　主要完成单位：天津工业大学、天津市嘉诚机电设备有限公司
　　项目内容：该项目由数字化控制的小样纺织设备组成，包括系列小样梳棉机、并条机、精梳机、粗纱机、细纱机、并捻联合机、转杯纺纱机、喷气涡流纺纱机、单锭自动络筒机（含纱线检测与分析功能）、并条机、倍捻机等组成的纺纱系统和单纱上浆机、单纱整经机及系列自动织样机等组成织造系统。
　　目前，纺织品打样及工艺试验无法再依靠大型生产设备完成，造成无法快速响应市场的难题；纺织高等院校采用大型生产设备进行实践教学带来的占地面积达、能源及原材料消耗大、教学难以组织、学生无法亲自动手实践的难题。从收到客户需求信息开始，该系统可在30分钟内输出纱线或织物的电子模拟样，可在2小时内将10～15克纤维纺成纱样，在4～6小时内织成织物样，实现了8小时内响应市场的快速反应功能。
　　研发和产业化进程：该项目获得国家授权发明专利6项，产品开发获得授权发明专利2项，目前已实现产业化生产。项目在新型纤维开发利用、纺织产品打样、工艺试验以及纺织高等院校实践教学等方面应用广泛，已在天津工业大学建有示范实验室，在东华大学、浙江理工大学、青岛大学等20多所纺织高等院校和上海石化、山东如意、长春高琦等30多家企业推广应用，在纺织设备的数字化信息化及其应用上起到了示范作用。
　　7.XJ128快速棉纤维性能测试仪
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖一等奖
　　主要完成单位：陕西长岭纺织机电科技有限公司
　　项目内容：该仪器能够测试棉纤维的长度、强度、马克隆尼值、色泽、杂质等性能指标，整体系统复杂自动化程度高，可靠性要求高。长岭纺电利用自身多年在精密纺织测试仪器方面开发的经验，在国内率先研制国产HVI，并向国家质量监督检验检疫总局申请立项。
　　研发和产业化进程：目前，XJ128快速棉纤维性能测试仪已通过国家质检总局组织的鉴定，列入我国棉花质量检验体制改革仪器采购计划，并从2010年开始逐步在全国棉花公证检验实验室装备。同时国内一些大中型纺织企业也开始采购，并用于检验原料性能，进行科学配棉，还用于纺织高等院校、科研院所的教学、试验、棉花育种研究等工作。
　　8.E2528型经编机
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖二等奖
　　主要完成单位：常德纺织机械有限公司
　　项目内容：该项目自主设计开发了成圈机件运动曲线分析程序，提高了机器成全配合驱动的运动和动力特性，设计了曲轴连杆成圈机构，采用滑动轴承、油膜主动润滑方式，适应高速运转要求；设计采用新式的压力油恒温自动循环系统，优化了编花凸轮运动曲线以适应高速编织不同风格织物。该机采用PLC技术和伺服控制技术，实现了高速经编机的机电一体和智能化，最高转速2200转/分钟。
　　研发和产业化进程：该项目已申请发明专利1项，授权实用新型专利5项，整机技术水平达到国际先进水平，具有较强的性价比优势。该项目的研制成功和批量生产缩短了我国经编机研发制造与进口设备技术水平的差距，满足了国内经编织造企业生产高档经编面料的需求，为企业带来了良好的经济效益。
　　9.RFRS40型全自动转杯纺纱机
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖二等奖
　　主要完成单位：浙江日发纺织机械股份有限公司
　　项目内容：项目对转杯支撑技术、高速条件下纤维运动规律、流畅特性等进行了研究，新开发的高速纺纱器能开到15万转/分钟，并能在高速条件下纺出高质量的纱线。项目还对减轻横动导纱杆的质量、减少阻力进行了研究，并研究了凸轮曲线的优化及横动导纱杆到行程的两端时的缓冲机构，减少横动杆换向时的冲击，卷绕速度按要求达到300米/分钟。通过研究接头机理，确定接头参数，对控制软硬件提出要求。
　　全自动接头小车是全自动转杯纺纱机的核心部件，它在机器纵向上巡回，为每个锭位提供服务，具备自动接头、自动络落筒、自动清洁等功能，其机构复杂、自动化程度高，还研究了全自动接头小车的控制流程、控制软件、硬件及整体协同控制的流程图及软件和硬件。
　　研发和产业化进程：该项目具有自动化程度高、纺纱工序缩短，生产线率高、使用原料范围广等特点，有较强的市场竞争力。
　　10.CXW型聚酯网织机
　　相关奖项：2013年度中国纺织工业联合会科学技术进步奖二等奖
　　主要完成单位：石家庄纺织机械有限责任公司
　　项目内容：CXW型聚酯网织机是产业用纺织品的织造装备。该机采用机、电、气、液、光一体化，实现自动化控制；整体驱动为双侧传动，气动离合器直动。开口采用自行开发的重型拉刀多臂开口机构，适应宽幅大张力开口需要，打纬采用双侧椭圆齿轮非匀速曲轴打纬，保证了引纬时间，引纬可采用伺服电机剑杆引纬，保证了超宽筘幅引纬的效果，卷曲、送经均采用伺服电机控制，保证了网面质量。
　　研发和产业化进程：CXW型聚酯网织机在原专利改进的造纸网织机的基础上又进行了优化，现已准备在相关结构方面申请新型专利1～2项，为该织机开口研发的拉刀多臂开口机构（复动积极式多臂）已获专利。该织机的研发生产，打破了高规格网进口织机垄断的局面，有力推进了我国产业用聚酯网的技术进步和行业发展。
来源：中国纺织报