2010年度纺织科学技术进步一等奖公告

　　高性能碳纤维三维纺织复合材料连接裙的研制

　　主要完成单位：天津工业大学

　　固体火箭发动机壳体连接裙是实现固体火箭发动机壳体级间段连接或与其他部件连接的关键承载结构部件，其在整个工作过程中需要承受轴压、弯曲、剪切等负荷作用，这就要求连接裙的制造材料具有较高的结构强度和较小的材料密度，以减轻连接裙的重量、增加固体火箭发动机质量比。

　　目前我国现有定型型号上固体火箭发动机复合材料壳体的连接裙均采用金属材料连接裙，与美国、俄罗斯等国外发达国家已广泛采用复合材料裙相比，金属材料连接裙存在重量大、容器特性系数低、加工装配复杂、制造成本高以及与复合材料壳体连接部位的应力集中等技术问题。

　　主要研究内容

　　项目先后成功研制了可织造直径为1400mm、三维机织圆桶形预制件的三维机织专用设备，创新性地开发了带端筐的整体复合材料裙预制件的三维机织工艺和变厚度的三维机织工艺，成功开发了超大型三维机织预制件树脂基复合材料RTM复合固化的工艺技术，成功设计制造了碳纤维树脂基三维纺织复合材料整体裙用RTM模具和脱模工装。经实验测试，所研制的两种尺寸碳纤维树脂基三维纺织复合材料整体结构连接裙的力学性能超过了规定的标准；制件表面光洁，无缺陷；经过X射线检查，制件内部无缩孔和疏松、气孔、裂纹等，实现了研制合同中对复合材料裙要求的各项性能指标，并通过了装机考核。同时，项目所研制的三维机织复合材料制件的制作技术，已经成功推广应用到高性能制件上。项目研制的三维机织复合材料的性能达到了国际先进水平。

　　项目价值

　　三维纺织复合材料连接裙研制成功，为我国固体火箭性能的提高奠定了坚实的技术基础。同时，为研制其他形状的高性能三维整体机织复合材料制件提供了理论依据和技术保障，也进一步拓展了纺织技术在高性能复合材料和航天航空领域中的应用。

　　千吨规模T300级原丝及碳纤维国产化关键技术与装备

　　主要完成单位：中复神鹰碳纤维有限责任公司、东华大学、连云港鹰游纺机有限责任公司

　　主要研究内容

　　项目在中复神鹰碳纤维有限公司500吨原丝、220吨T300级碳纤维中试的基础上，结合工业化腈纶生产中积累的控制技术，采用连云港鹰游纺机有限责任公司几十年化纤纺织机械的设计、制造与成套集成技术，建成国内首条具有国际先进水平的2500吨原丝、1000吨碳纤维连续装备。

　　项目重点通过一步法连续大型稳定聚合、离子交换树脂螯合纯化等创新技术，解决了聚合体的质量瓶颈问题；通过凝固浴浓度及温度的精确控制、氨化亲水、浸涌水洗新技术、分配牵伸比例的优化和大型高压饱和蒸汽牵伸和喷丝组件的结构设计等获得了高取向度优质原丝；通过开发具有自主知识产权的专用油剂与可控均质化预氧化工艺和无焦油碳化处理等技术，实现了性能均匀稳定的千吨级T300碳纤维的生产；在关键设备方面，研发了20m3大型聚合釜、高压蒸汽牵伸机、新型叠式外热预氧化炉、超宽幅低温碳化炉与高均匀性高温碳化炉及相应的精密控温系统等，实现了T300级碳纤维生产中的聚合、纺丝与碳化等工艺的精确控制与连续生产。从而形成了具有自主知识产权的PAN基碳纤维工程化核心技术、关键设备和配套系统，建成了年产2500吨原丝、1000吨T300级碳纤维的规模化生产体系，打破了国外的技术垄断与进口限制，实现国产碳纤维的规模化生产，产品质量达到国际通用的T300级产品标准。

　　项目价值

　　千吨级T300碳纤维的工业化生产，打破了国外的技术与装备封锁，从根本上改变我国碳纤维受制于人的现状，极大地缓解了民用和军用领域对碳纤维的需求。同时将推动我国碳纤维工业的发展和赶超国际先进水平，尤其对高性能碳纤维如T700、T800等的研发具有良好的示范和不可估量的技术支撑作用，另外对提高国内高强纤维产业的国际市场竞争力，推动我国纺织化纤工业加快结构调整、技术进步和产业升级均有促进作用，并进一步推动我国高性能纤维及先进复合材料以及航空、航天、新能源等相关行业的发展，大幅度提高并促进我国相关行业的快速发展，产生一举多得的技术共振效应。

　　棉冷轧堆染色新技术及关键装置的研究开发

　　主要完成单位：华纺股份有限公司

　　冷轧堆染色新技术采取室温堆置固着，不需要蒸汽，能量消耗少，浴比小，水、汽、电消耗是各种染色加工中最低的，冷轧堆活性染料染色无需常规活性染料染色中大量的盐，固着率高，染料利用率高，废液排放少，环保效果明显，节能减排。冷轧堆染色技术以其设备投资少、基建费用低、适应性强、染料利用率高、染色产品布面效果好、色泽饱满，经工业水洗不褪色，被广泛应用于服装面料、家纺、毛巾及其他纺织品的生产。

　　主要研究内容

　　项目淘汰传统的生产工艺，引进进口设备，对染料及助剂进行优化选择，采用新型冷轧堆染色技术，对其工艺参数进行选择及优化，实现绿色环保、节能减排；在加工过程中，采用松式丝光及烘干，赋予面料自然弹力的最佳效果；其工艺条件全部实施在线跟踪，大大提高了产品一等品率，为面料带来崭新的色彩、独特的功能、别样的风格，已成为国内领先的高档系列舒适环保产品。

　　项目价值

　　项目采用室温冷堆染色，节省了打底机预烘、水洗机汽蒸等工序，大大节省了水、电的消耗。实现比常规染色加工节约用水15%左右、节约用电15%、节约蒸汽20%以上、节约染化料达22%、总出水COD排放减少18%。同时由于不使用盐类作为促染剂，有效降低了污水处理的负担。此技术的开发，为环保提高便利条件，带动国际印染技术的发展，是染整行业的又一巨大革新。采用这项技术生产的产品手感柔软、自然舒适、悬垂挺括、自然弹性好，生产工艺合理、节能环保、绿色保健、生产清洁，是制成高档服装的首选面料。

　　新型冷轧堆染色面料性能优越，附加值高。其弹性适中，手感细腻饱满，悬垂性好，光洁无绒毛，已经通过了山东省生态纺织品质量监督检验中心的检测和O-Tex100的环保质量认证。根据织物的组织结构特点，开发出高中档两类产品，系列产品已经推向欧美市场。