东华大学科技成果【材料】
发布时间: 2018-03-27    浏览次数: 682

1)功能化系列共聚酯和纤维

采用高速纺丝和拉伸技术开发了高收缩涤纶,研制成具有微孔结构、保水率15%-20%的高吸水涤纶,开发了舒适性阳离子染料可染长丝以及共聚酯和纤维。相关成果获2003年度国家科技进步二等奖、1992年度国家科技进步三等奖、1988年度上海市科技进步一等奖、2002年度上海市科技进步一等奖和1991度纺织部科技进步二等奖等。

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2)高导湿涤纶纤维及制品关键技术集成开发

    项目以高异形度喷丝板和异形纤维的加工技术,在多家企业开发了高导湿涤纶短纤维及长丝;系统研究了纤维集合体的毛细效应机理,指导高导湿织物的织造工艺和后整理工艺;并建立了高导湿纤维导湿性能的专用评价体系。成果获2007年度国家科技进步二等奖。课题组还进行高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝工业化生产技术集成开发,成果获2009年度纺织工业协会一等奖。

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3)高性能PET纳米复合材料的研制及应用

本项目通过在双螺杆中直接将PET切片与蒙脱土熔体插层的方法制备高性能PET/蒙脱土纳米复合材料,设备简单,工艺路线短,生产效率高,且成本低廉、节能环保,为PET的改性提供了一条新的途径。

PET/蒙脱土纳米复合材料在高性能纤维和工程塑料领域有良好的应用前景。在工程塑料方面,可根据产品的要求进一步添加弹性体、玻纤及增容剂等制备集增强、增韧、耐热等性能于一体的系列化PET工程塑料产品。在纤维方面,PET/蒙脱土复合材料具有良好的纺丝性能,蒙脱土改性PET纤维可用分散性染料常压沸染,上染率达80%以上,纤维色泽鲜艳,色谱宽广,为解决涤纶染色困难提供了一条经济可行的新途径。与PET纤维相比,蒙脱土改性纤维具有高模量、低收缩的特点,可用于聚酯帘子线,满足汽车市场日益增长的需求,填补国内同类产品的空白。另外,PET原料也可以取之于瓶片等废弃料,因此对环境保护以及资源的循环利用具有积极的促进作用。

4)丝素蛋白生物新材料研究及相关产品开发

项目将蚕丝经生化技术和粉碎技术处理,制成丝素蛋白纳米材料,对其进行化学修饰,制得了带有不同活性基的丝素蛋白纳米材料;将合成纤维浸渍在改性后的丝素蛋白溶液中,及将丝素蛋白溶液直接涂刷在织物上,制度得了丝素蛋白改性纤维或改性织物,提高了合成纤维织物的吸水、抗菌等服用性能。

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丝素蛋白材料及丝素蛋白改性织物


5)熔纺氨纶用的一种亚氨酯添加剂制造方法

氨纶熔融纺丝具有工艺流程简单,设备投资少、生产效率高、生产过程不使用溶剂、环境污染少等优点而成为最为经济和对环境最为友善的氨纶生产新技术。由于熔纺氨纶与干纺氨纶结构上的差异,使熔纺氨纶的耐热性与回弹性较差。为了克服上述缺点,国内外普遍采用添加预聚体的方法,然而预聚体的NCO基团十分活泼,在存放过程中易与空气中的水分发生副反应,使预聚体失效。

本项目是以带有活泼氢的酚、酸、醇、酯、胺等化合物作为封端剂,与预聚体中的NCO基团进行反应,使两端NCO基团得到暂时的保护,反应形成一种在常温下稳定的亚氨酯,从而改善了纤维的耐热性及回弹性,同时由于亚氨酯在常温下非常稳定,存放期可大大地延长,因此这种新颖的封闭型预聚体比常规预聚体法更有效。已获得国家发明专利。

6)高尺寸稳定性缝纫线的研制

涤纶长丝缝纫线是服装等加工领域,其要求强度高,伸长低,热稳定性好,总体表现出高的尺寸稳定性。随着纺织面料及服装品牌意识的加强,对缝纫线的要求越来越高,而目前缝纫线由于其收缩尺寸稳定性差,且强度偏低,而不能用于高档面料及服装加工。

本研究立足国内纺丝设备,利用PET切片进行纺丝,再结合多级拉伸或高强高倍牵伸工艺,达到高强低伸,低热收缩的目的,预计强度6.6~7.7cN/dtex,伸长<15%,热收缩(160℃)<6%,具有较高的利润。

7)聚苯硫醚复合专用树脂制备及纤维成形关键技术

课题组在国家863计划等资助下,研究聚苯硫醚(PPS)复合专用树脂制备及纤维成形关键技术; 研究开发了具有抗紫外特性的功能PPS纤维;研究确定了纳米SiO2增塑PPS纤维的新配方新工艺;自主设计开发了PPS纤维纺丝新型工艺与装备,成功纺制了具有优良物理机械性能纳米复合PPS纤维。成果已在企业推广应用。

8Lyocell纤维国产化工艺与设备的研究

课题组自1994年进行Lyocell纤维实验室小试;2001年与上海纺织控股集团公司共同申请的年产1000Lyocell纤维项目被国家发改委列入国家高技术产业发展项目计划新材料专项项目,又于2004年被批准为上海市首批科教兴市重大产业科技攻关项目,年产千吨规模Lyocell纤维工业化生产线正在生产。成果获“2000年度中国高等学校十大科技进展称号。课题组还开发各种改性Lyocell纤维。

9)甲壳质纤维及制品

甲壳质及其衍生物为世界各国竞相研究和开发的生物材料。该项目取得了3项国家发明专利(ZL94116666.XZL96103888.8CNl261111A)5项实用新型专利(专利号为:ZL96205886.6ZL00235704.6ZL00235702.XZL00235703.8ZL00243215.3),并发表十余篇论文。本项目经上海市科技情报所检索产品达到国际先进水平,获得上海市优秀产学研项目二等奖、上海市科技进步三等奖;并被认定为上海市高新技术成果转化项目。

本项目的总体水平处于国际先进水平,为我国的生物技术产业赶超世界先进水平作出了较大贡献。

成果转化条件:投资1500万元,成果转化后年产值0.75~1亿元人民币。

10)无机纳米材料改性的抗静电腈纶

选用多种修饰剂对无机纳米抗静电材料ATO进行修饰、分散处理,系统地研究了无机纳米抗静电材料ATO悬浮液的稳定性、分散性和流变性,探索了多种纺丝工艺,表征了纳米ATO在纤维中的扩散、分布情况和纤维的结构与性能,解决了纳米ATO改性聚丙烯腈纤维的关键技术。并在腈纶纺丝过程中采用ATO悬浮液为添加剂,使得ATO纳米微粒能够通过扩散、迁移进入纤维表面,从而赋予PAN纤维良好的抗静电性能。

该课题开发的在纺丝过程中添加抗静电剂的工艺路线,避免了腈纶传统纺丝中的聚合物中加入添加剂所造成的纳米微粒凝聚、堵塞喷丝头的缺陷,具有设备投资少、效率高、操作简单、产品质量稳定的优点。该研究成果已在1000/年腈纶中试装置上得到应用,生产出质量优异的抗静电纤维。该抗静电腈纶在保持腈纶原有的力学性的基础上,纤维的体积比电阻率下降到108μcm水平,上染率达到90%。该课题所开发的纺丝添加改性剂的生产抗静电腈纶工艺技术,已申请二项发明专利。

11)新型远红外异形保健聚酰胺纤维开发

采用有机化修饰和锚固聚合技术,改善了纳米TiO2颗粒在聚合物中的分散性,首次成功制得具有纳米级TiO2分散相(纳米单元平均尺寸小于65mm)的聚酰胺6PA6)基专用纤维级树脂;系统研究了该系列专用树脂的熔体流变性能、热性能、结晶性能以及成纤性能;成功纺制出具有纳米无机相结构的异形功能纤维,其远红外辐射率达到87%,抑菌率达到93%。该项目还成功地对具有纳米复合功能的PA6异形纤维进行纺织后加工开发,制得了性能优良的系列产品,该项目总体水平达到国际先进

12)芳纶1313与耐高温绝缘纸制备关键技术及产业化

项目采用国产原料,依靠自主研发,攻克了聚合、纺丝、沉析及绝缘纸制造工段中上百个工艺技术难题,形成了一系列关键技术,研制了关键设备,建立了芳纶1313和绝缘纸产业化体系。纤维性能全面超过美国杜邦Nomex纤维水平,绝缘纸力学性能和绝缘性能达到同类型Nomex纸水平。成果获2010国家科技进步二等奖。

13)用醇解法回收利用聚氨酯纤维废弃物的方法

由于氨纶具有非常优良弹性和物理机械性能,在纺织、生物医用等领域得到广泛的应用,近年来氨纶工业发展迅速,产量成倍增长。与此同时,在氨纶生产和使用中产生了大量废弃物。因此对氨纶废弃物进行回收利用成为一个亟待解决的问题。对于这些废弃物可以采取掩埋和焚烧的方法进行处理,但这样不仅浪费了大量的化工原料,还会造成土地浪费和大气污染,不符合地球可持续发展战略。如果能将这些废弃物进行回收再利用,将会产生重大的社会效益,具有非常重要的经济价值。目前的化学回收方法有热裂解法、水解法、碱解法等,但因其工艺复杂,产物不易分离等原因而没有得到重视。也有资料介绍了醇解法,但所降解的聚氨酯废弃物多为聚氨酯泡沫、弹性体等等。利用醇解剂对聚氨酯纤维废弃物进行回收利用方面的研究尚未见报道。

本项目的成果为聚氨酯纤维废弃物的回收利用提供一种操作简单、工艺流程短、回收率高的工艺方法。聚氨酯纤维废弃物的降解产物经分离提纯后可与异氰酸酯和扩链剂反应,得到的聚氨酯产品可用作涂料、薄膜、泡沫、纤维等。

本项目已申请国家发明专利(申请号:03151181.3)。

14)一种用于针织人造毛皮底布涂层的聚氨酯乳液的制备方法及应用

本项目研制一种水性聚氨酯乳液,提供一种适合于各类异氰酸酯制备的聚氨酯预聚物、工艺稳定的聚氨酯乳液的制备方法,以及应用于人造毛皮底布涂层的工艺条件。已申请国家发明专利。

15)氧化锌晶须填充抗静电腈纶的研制开发

该项目采用ZnO2作抗静电剂,制备的抗静电腈纶其织物的体积比电阻为108—1010Ωcm,纤维其它性能符合纺织加工要求,有创新性。

研究了ZnO2的修饰和分散工艺,及修饰剂的种类、分子量、浓度和沉降速率对ZnO2分散的影响,优化分散工艺,得到了稳定的ZnO2悬浮液,所获悬浮液适合工业化生产的要求。

该工艺流程已在中试生产装置上,纺制了数百公斤ZnO2改性的抗静电腈纶,并已由棉纺织厂纺纱、针织、印染加工成服装,证明纤维加工性能良好。抗静电腈纶特点是纤维能保持本色、抗静电耐洗涤和染色性良好。该技术适合工业化生产,可以在已有的生产线进行,不需要对现有的设备进行大的改动。

经查新报告表明整体指标达国际先进水平。已申请专利2项,该课题通过专家鉴定。

16)热塑性高聚物基纳米复合功能纤维技术及制品开发

本项目以占化学纤维总量90%以上的聚酯(PET)、聚丙烯(PP)和聚酰胺(PA)等通用热塑性高聚物为研究对象,致力于提高功能纳米材料在该类高聚物基体中的分散性。从而制备出集功能性和细旦化为一体的纳米复合纤维。技术领域涉及纳米材料的分散与稳定,高分子多相复合材料的相畴结构控制和细旦功能纤维成形及其产业化关键技术。

主要研究并攻克的关键技术有:(1)成纤用高分散、高稳定无机纳米功能颗粒的可控制备及其在高聚物树脂和纤维中纳米尺度均匀分散关键技术;(2)热塑性高聚物/无机纳米功能颗粒复合细旦纤维成形过程理论模拟及产业化共性技术;(3)纳米尺度有机分散相原位生成及非极性高聚物基可染纤维结构性能控制的瓶颈技术;首次制备了具有纳米级染座的常压可染PP细旦纤维、抗紫外PET系列细旦纤维、同时具备负离子和远红外发射功能又具有导湿功能的PP细旦纤维,制备了同时具备远红外发射功能和抑菌功能的PA6异形纤维;申请和授权国家发明专利7项。并获得了上海市科技进步一等奖。

本项目首次实现了功能性、舒适性(细旦化)与可加工性的有效统一,与微米技术相比,功能组分加入量同比减少可达50%,纺丝组件更换周期延长3周,大大提高了纤维制成率,降低了损耗及成本;纤维及制品的主要性能和技术指标达到或超过国内外同类产品。处于国际领先水平,其中可染纳米复合PP细旦、异形纤维的研制成果处于国际领先水平

17)一步法花色纺丝工艺与设备

项目对现有POY高速纺丝设备进行了技术改造,设计了复合纺丝箱体、复合纺丝组件、复合喷丝板、异形喷丝板、变径双热管、网络喷嘴等主要部件,适合纺制灵活多变的花色丝;进行了纺丝工艺研究,着重研究了纺制异收缩纤维时热管温度的控制,为生产工艺条件的确定提供了基础依据。变径热管及使用该热管的纺丝装置和纺丝方法已申请了发明专利。该项目在复合高速纺生产线上,采用不同原料,成功实现了工业化试生产,该成果经上海科学技术情报研究所检索,属国内领先,填补国内空白。所开发的花色丝,加工性能良好,织物光泽柔和、膨松、悬垂性好,有良好的透气透湿性。

申请专利:变径热管及使用该热管的纺丝装置和纺丝方法,专利申请号:99120000.4

18)抗紫外涤纶用高稳定性纳米粉体的化学处理

开发了纳米二氧化钛抗紫外粉的均匀沉淀制备技术,采用原位合成方法制备了核壳结构的纳米钛系复合物,通过无机有机联合包覆技术提高了粉体的分散性,明显缩短了工艺流程。该技术申请了中国发明专利,达到国际先进水平。

项目制备的纳米抗紫外粉体粒径小(平均粒度小于50nm),具有分散好、稳定性高、紫外线屏蔽率高的特点。该抗紫外粉体与聚酯切片熔融共混后,纺制纤度<1.5dtex的抗紫外线涤纶长丝和短纤,紫外线屏蔽率>96%,生产工艺稳定,满足了后道纺纱、织造的要求。申请专利:核壳结构纳米钛系复合物及其制备方法。

19)高吸水涤纶

本项目在国内率先成功研制出具有微孔结构的高吸水涤纶,使纤维既能导汗透气,又保持良好的纺织性能。其项目研究成果得到广泛应用,取得了良好的社会经济效益,该项目获国家科技进步三等奖。

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20)一步法高收缩FDY涤纶长丝的开发

    在研究涤纶收缩机理和动力学的基础上,确定了科学、合理的超高收缩涤纶长丝纺丝工艺,在FDY生产线上,以常规聚酯切片为原料,成功实现了工业化试生产,沸水收缩率达50%以上,该成果经上海科学技术情报研究所检索,属国内领先,达到二十世纪九十年代国际先进水平。以超高收缩涤纶FDY开发的电缆用纺织带,热收缩效果良好;超高收缩涤纶FDY与其它材料交织,制成的泡绉类织物,用户反映良好。

21)高性能PBO纤维产业化关键技术

聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维具有优异的力学性能、热稳定性和阻燃性,是一种具有战略意义的高性能纤维。

课题组从1999年开始研制PBO纤维,先后完成了教育部重大项目培育基金、上海市科学技术委员会科技攻关计划等项目,发明了PBO聚合专用搅拌器和加压反应技术,解决了高分子量PBO聚合的基本问题;发明了反应性挤出-液晶纺丝一体化工艺,解决了PBO高粘物料输送和连续纺丝的关键问题,成功打通了PBO从单体聚合到纤维成型的整个工艺流程,获得了完整的自主知识产权;在国内率先建立了300kg/aPBO纤维连续生试验线,纤维强度达5.5GPa,热分解温度高于650°C,处国内领先水平。

目前成果正应用于上海金山石化PBO纤维中试线上。

22)高弹性PETPP九孔中空纤维

九孔高弹性PETPP中空纤维,由于比重轻、保暖、弹性回复率高的特点,主要用于床上用品(被、褥、枕芯、垫子);保暖内衣:冬装的填充材料,以及汽车靠垫,空气及水的过滤,保温外墙(内墙)的砂浆。

本项目主要指标:

①纤度5.5dtex—18.8dtex;②强力≥3.6CNdtex;③伸长38~60%;④成空率≥95%;⑤中空度≥18%;⑥弹性回复率≥88%。

本项目相关技术已获国家发明专利并获教育部科技进步三等奖,上海市优秀产学研项目一等奖。

23)三维卷曲中空涤纶短纤维1.2万吨生产装置开发和新产品工业化

本项目把纤维形成三维立体卷曲的技术和形成多中空的技术结合起来,形成自主知识产权。研制的纤维具有中空度高、保暖性好、蓬松性及回弹性优良、手感滑爽等优异性能。产品性能达到并超过了国际同类产品的先进水平。仅在仪化公司生产该纤维三年累计经济效益就达1.4亿元,具有很好的社会效益和经济效益,该项目获国家科技进步二等奖。

24)新型高档共纺混纤FDY

共纺混纤FDY在复合纺丝的基础上,设计多种新型共纺混纤纺丝组件,结合面料需求开发高档混纤面料。既可加工不同品种规格的聚合物,如阳离子改性PET与常规PETPETPA等,又可通过改变不同工艺参数,调节混纤丝的收缩差异,真正做到超三异混纤(不同原料、不同纤度、不同截面、不同收缩、不同分布等)。现已开发出了多种规格的共纺混纤FDY,包括异收缩、异形、异纤、异品种等。

主要特点:①高膨松性、高柔软性、高回弹性;②高保暖性、高透气性、高吸水性;③异收缩纤维:高膨松性、立体感强;④异形纤维:独特光学效应。

开发产品:①仿真丝产品:裙料、衬衣、夜礼服;②仿毛产品:起绒织物、毛毯、闪光毛线;③立体感织物:可泡泡纱、人造麂皮。

25)超高收缩POY纤维的研制

涤纶细旦POY纤维既可加工成WDSDTYDY等,也可用于直接织造(纺织)及混纤(仿毛、麻),但由于POY伸长大,强度低,织造加工性差,作为纺织及仿毛、麻织物,由于其收缩率低,且收缩应力低,伸长大,很易形成倒毛、顺毛、硬丝、染色不匀等。

本研究根据纺丝动力学原理,采用增加成核、增加取向、降低结晶的方法,制备具有成核数多,结晶底低,结晶尺寸小,无定形取向大的高收缩POY纤维,该纤维具有强力大(3gd),伸长低(60),收缩率大>60%。其可广泛用于混纤及纺织织物,由于其高的收缩,立毛效果好,不易倒毛,且由于取向高,结晶后不发硬,手感较软,且由于其高的收缩,割绒后,不需再进行剪毛、烧毛。可开发较高档的绒类织物,作为混纤品种,由于收缩大,织物表现膨松、底板紧密、手感软而糯。选用不同规格时可用于仿丝、仿毛、仿麻等。

26)仿毛仿棉型细旦中空涤纶短纤的开发

细旦中空涤纶短纤具有材质轻、保暖性好的优点。生产细旦中空涤纶短纤维,以常规聚酯切片为原料,在现有涤纶短纤维生产线上,采用合理设计的喷丝板,适当调整生产工艺,即可生产3.33dtex×88mm的毛条、2.0dtex×51mm毛型、1.5dtex×38mm棉型细旦中空短纤维,生产成本低,成功实现了细旦中空涤纶短纤维的工业化生产。

所生产的细旦中空涤纶短纤维,经上海科学技术情报研究所检索,产品工艺及质量接近国际先进水平。

27)高强高模聚乙烯纤维产业化

高强高模聚乙烯纤维是目前已工业化纤维材料中比强度和防弹性能最高的纤维,广泛应用于防弹、绳索、头盔等国防军工领域。本项目成功解决了产业化进程中遇到的设备、工艺问题,形成了双螺杆纺丝、连续萃取干燥、多级多段拉伸的全套工艺,缩短了生产流程,开发出高浓度原液纺丝技术,有效提高了生产效率,进一步提高了产品质量。建成了单线年产250吨规模的生产线,使中国成为继美国、荷兰之后世界上第三个能利用自主知识产权生产高强高模聚乙烯纤维的国家。上海市科技进步一等奖

28)航天级高纯粘胶基碳纤维的研制

东华大学研制的高纯度RCF,是世界上少数发达国家才拥有的军事工业重要材料,为振国威振军威做出了重要贡献。该材料已在东华大学形成规模生产,工艺成熟、产品质量稳定,深得航天军工部门的好评,该项目获国家科技进步二等奖。

29)汽车安全气囊用高强高伸高收缩聚酯纤维

汽车工业在国民经济中占有重要地位,伴随汽车工业发展,对汽车安全性能要求不断提高,汽车安全气囊亦称空气袋是汽车的一个安全装置,以保证汽车发生车祸时司乘人员的安全,一般用于安全气囊材料是300d高收缩PA66长丝,织物不透气。目前世界上开始用聚酯纤维制作,它具有轻薄、强高度、延伸高、耐磨、耐化学等优点,不用上浆、不胶、水洗、定型等加工处理,成本低,原料价格便宜,易回收利用,前景非常广阔。

研究高强聚酯纤维,着重提高其强度和收缩率,采用高温高倍牵伸工艺,使纤维有高的取向度,要求强度达8g/d,收缩率8~10%

目前,我国生产轿车配置安全气囊,已势在必行,可想而知,研究成功将有较大经济效益。

30)三维卷曲中空涤纶短纤维1.2万吨生产装置开发和新产品工业化

项目把纤维形成三维立体卷曲的技术和形成多中空的技术结合起来,研制成具有中空度高、保暖性好、蓬松性及回弹性优良、手感滑爽等优异性能的多孔三维卷曲涤纶短纤维,各类主要经济技术指标达到或超过国际同类产品的水平。项目还开发了系列多孔三维卷曲纤维品种及其下游高档产品。成果获1999年度国家科技进步二等奖。

31)一步法粗旦聚丙烯纤维(FDY)工艺及设备

粗旦聚丙烯纤维在箱包、绳索、土工材料,地毯等行业有着广泛的应用。但我国传统二步法生产粗旦聚丙烯工艺落后;采用进口纺牵设备一步法工艺有设备投资大,设备折旧费用高,生产成本高的缺点。

我校研制开发成功的国产一步法粗旦聚丙烯纤维(FDY)工艺及设备填补了国内粗旦聚丙烯纤维生产专用设备的空白,它具有纺丝、牵伸在一台设备上完成,工艺设计简便合理,减少工序及劳动力,设备投资大大降低,厂房大大减少等优点。它的纺丝速度为2200~3000mmin,可生产纤维的纤度300~1200dtex,纤维的断裂强度可达3CNdtex(中强)7CNdtex(高强)。生产出的纤维质量达到进口设备生产的水平,经上海科技情报所检索,该成果为国内首创,达到先进进口设备水平。获上海市科技进步二等奖。

32)莱赛尔纤维的国产化工艺与设备的研究

莱赛尔(英文名Lyocell)纤维是90年代国外开发的新型纤维素纤维,其原料系自然界中取之不尽的纤维素,生产中也不发生化学反应,所用溶剂无毒且可99.7%回收,制得的纤维产品集天然纤维和合成纤维的优点于一身,通过各种后加工技术的组合,不仅可制成数千种风格各异的面料用于服装行业,还可做成过滤材料、无纺布等应用于其他领域。并且,其产品废弃物还可生物降解。因此,整个工艺简单、先进,并完全符合环保要求,近年来已成为国际纺织界研究的一大热点。但至今国外也仅少数几家公司掌握其生产技术。

东华大学自1994年起在各级政府机构的资助下完成了莱赛尔纤维的小试开发研究,并于1999年起承担了本项目(系上海市重点科技攻关项目),成功地建立了一条完整的年产100吨莱赛尔纤维生产线,初步形成了莱赛尔纺丝工艺的基本软件,在此基础上,制得了合格的莱赛尔纤维。该项目通过了上海市科委组织的专家鉴定,其成果达到了国际水平。目前,莱赛尔项目已被上海市认定为高新技术成果转化项目,并被教育部评为中国高等学校十大科技进展项目。

成果转化条件:投资需6千万以上(1千吨规模)

33)超高分子量聚酯的制备及工业应用开发

该项目在前期研究的基础上,采用分段固相缩聚制备超高分子量聚酯的新技术,并通过对聚酯固相聚合反应机理的深入研究,摸索出了各种条件下控制固相聚合反应速率的关键因素,由此开发了一种经济有效、易实现工业化的制备超高分子量聚酯的方法。该方法工艺简单,思路新颖,在国内外尚属首创。

本项目制得了特性粘度大于2d1/g的超高分子量聚酯,经干湿法纺丝,得到了高强高模聚酯纤维。经专家鉴定,该项目成果达到国家先进水平,并对降低制备超高分子量聚酯的生产成本有着重要的现实意义和经济意义。在上述研究基础上,获得了国家发明专利,(发明专利号:ZL96116245.7.),并在美国申请了相关的专利。

34)酸性染料可染丙纶

采用具有自主知识产权的酸性可染添加剂与聚丙烯树脂经共混纺丝而成,可采用常压沸染的方法进行染色,上染率大于85%,色牢度好,色谱宽广,颜色鲜艳,并能大大改善丙纶纤维的抗静电性能,有利于纺织后加工。酸性染料可染丙纶可与羊毛、绢丝、尼龙等混纺,是一种科技含量较高的产品。

35)仿羊绒化学纤维的研制及应用

该项目利用高收缩纤维及细旦纤维的技术并结合表面有机硅整理工艺,制得了针织、机织及人造毛皮等各种仿羊绒产品,具有蓬松、柔软、滑糯的手感,接近国外同类产品先进水平,具有良好的市场前景。

仿羊绒纤维质量指标:①纤维细度:0.9~3.5dtex;②纤维摩擦系数:≤2.0;③纤维沸水收缩率:20~25%;④保暖率:60%左右。

36)大分子缠结及其在聚丙烯腈纤维冻胶纺中的作用

本项目系统地研究了聚丙烯腈稀溶液、浓溶液、纤维体系中的大分子缠结,采用溶胀热分析和流变测定等方法表征了各种体系中的大分子缠结,提出了超高分子聚合物在聚合过程中形成天生缠结的概念,这种缠结结构在稀溶液条件下有可能保留存在,通过较强剪切流动可使之解缠,从而提出了正确测定特性粘数及真实分子量的方法。

采用不同聚合方法,获得重均分子量80~120万,分布指数≤3.5的超高分子量聚丙烯腈及其共聚物,适合于制备高性能聚丙烯腈纤维的原料,创新地提出了超高分子量聚丙烯腈冻胶纺丝原液的优化制备,包括剪切改性,稀液增稠等方法,建立了采用高长径比喷孔纺丝,低温凝固浴,溶剂萃取方法,高倍后拉伸工艺等,制得了高性能超高分子量聚丙烯腈冻胶纺纤维,强度指标≥10cNdtex,模量≥180cNdtex

本项目获国家教委科技进步三等奖。

37)硫氰酸钠法制备异形腈纶的研究

硫氰酸钠法制备异形腈纶是国内外研究多年无法解决的难题,一些专家甚至认为用硫氰酸钠法制备异形腈纶是不可能的。本研究通过对硫氰酸钠水溶液——聚丙烯腈溶液流变性能深入研究,提出了具有自己特色的硫氰酸钠法制备异形截面腈纶的设想,设计和加工了新的纺丝板,并设计了相应的工艺。经过探索,获得了以下结果:

在实验室中制成了扁平形和三角形截面的异形腈纶。根据实验室得到的研究结果,上海石油化工股份有限公司腈纶事业部加工了10000孔的纺丝板,成功进行了工业化规模的试纺,最近试制了10吨扁平形腈纶投放市场。

异形腈纶主要用于人造毛皮和毛毯行业,目前我国每年使用量为数万吨,全部进口。仅在上海地区每年的消耗量就有3000吨。上海地区是我国腈纶的主要生产地,年生产能力为8万多吨,全部采用硫氰酸钠法路线,本项目的研究成果如在上海推广,每年可增加几千万元的产值,其经济效益和社会效益都是十分可观的。

经文献检索、查新,未见用硫氰酸钠法制备异形腈纶的报道,本项目开发的是一种新技术,具有独创性。

鉴定意见认为,本项目的研究成果达到接近国际先进水平。

38)可染细旦聚丙烯纤维的制造方法

本项目合成了一种专用的多元共聚酯作为聚丙烯的可染添加剂,并配合特定的共混纺丝工艺,可制得用分散染料染色的细旦丙纶。由于多元共聚酯含有离子基团,与聚丙烯有相似的分子链节,使之与聚丙烯有良好的工艺相容性,因而纺丝加工性能优良,能以800~3200米/分的纺丝速度加工成可染细旦丙纶长丝或弹力丝,也可以600米/分的纺速加工成短纤维。

是一种新型的微体型的共混纤维。分散染料可以在纤维外表不扩散渗透入微纤中,达到纤维整体均匀的染色效果。

39)玉米纤维的工业化研究

玉米纤维是由玉米发酵得到的乳酸经聚合、纺丝形成的聚乳酸纤维,具有性能优、能耗低、可再生、对环境无污染等特点。本成果通过对聚乳酸原料的选择及可纺性评价、干燥工艺、熔融纺丝及后拉伸工艺等深入细致的研究。目前,该项目成果已投入工业化生产,迄今已生产出了T恤、床上用品等多种纺织品,并取得了较好的经济效益。

40)远红外功能性纤维

远红外功能性纤维材料和织物是开发新型化纤技术和产品的多种有效途径之一,远红外是波长为0.76~1000μm电磁波,远红外纤维所用的远红外线波长范围通常是2.5~30μm。远红外纤维中含有粒径小于0.5μm超细粉末,它能吸收周围环境及人体自身辐射能量,激活人体细胞,改善微血管循环,促进新陈代谢,增强人体抗菌功能。

经有关卫生系统检测认为有如下功能:

1. 高效地发射出人体所需8~1μm波长远红外线,发射率可达80%以上,又能吸收人体自身向外散发热量,并发射回人体。

2. 具有透气排湿、抑菌功能。

目前用远红外功能性纤维有涤纶、丙纶长短丝,其产品有:

1. 远红外涤纶(丙纶)内衣裤:改善人体微循环,有保暖作用,适用于肩周炎、颈椎病、腰酸背痛、坐骨神经痛等。

2. 远红外涤纶(丙纶)被褥:改善人体微循环,消除疲劳。

3. 远红外涤纶(丙纶)枕芯:适用于头痛、失眼、颈椎病等。

4. 其它:护腰、护膝、护肘、绷裤等。

41)负离子保健纤维

负离子及远红外线是太阳光线中不可视的电磁波,它们能渗透人皮肤,对人体有很好的保健作用,能促使皮下微血管扩张,增进血液循环,加速新陈代谢,保温、抗菌除臭、消除疲劳、令有害物质排出体外,使有损的细胞迅速回复正常,对人体达到治疗效果:

技术指标:负离子发射浓度>2000个/cm3;远红外发射功能>78%。

产品:涤纶长丝、弹力丝;丙纶长丝、弹力丝;涤纶短纤维;丙纶短纤维。用途:装饰布:窗帘、地毯、室内装饰布、车内装饰布;寝室用:床单、被子、被罩、浴室毛巾、寝装;保健服装:保健内衣、运动装、休闲装;净化材料:饮水机过滤芯、空调过滤网。

42)超棉纶(细旦聚丙烯短纤维)

细旦聚丙烯短纤维具有手感柔软、导湿性好。主要用于海军、海员的内衣、沙滩巾、浴巾、T恤、保暖内衣、水刺布、过滤布等。本项目由上海市教委鉴定,并由上海科技情报的查新,基本接近国际先进水平。产品主要指标:

纤度:0.88dtex,强度:3.8~5.2CNdtex,伸长:36~60%,长度:38~102mm

本项目已由上海第十七棉纺织总厂开发了四大系列产品

1. 内衣系列,包括部队绒布内衣面料;

2. 巾被系列,沙滩巾、浴巾;

3. 袜类,各类保健袜、休闲袜、保暖袜;

4. 牛仔服系列,牛仔衬衫布,外衣面料等。

本项目获上海市科技进步三等奖,上海市优秀产学研项目二等奖。

43)高强产业用聚丙烯纤维关键技术和设备

本项目深入研究了高倍牵伸制备高强度聚丙烯纤维的基础理论和关键技术,发现了高倍牵伸制备高强度聚丙烯纤维的有效控制方法,成功制造出一步法生产高强度产业用聚丙烯纤维的整机设备,填补了国内空白,技术成果属国内首创,生产的纤维质量达到国际先进水平。近三年在全国推广了60多条生产线,经济和社会效益显著。

44)新型空气清洁型细旦聚丙烯纤维开发

以电气石粉末为添加剂,采用合适的偶联剂和表面处理方法对超细粉末进行表面性能优化改性,改善了超细粉末与聚丙烯基本的界面结合性能,制得了符合纺丝要求得共混切片。系统研究了共混物得熔体流变性能、热性能、结晶性能、可纺性等,开发出了具有负离子发射功能得聚丙烯纤维(负离子发射率得高可达到4700/cm3),并具有较好得远红外发射性能(法向比辐射率达到80%)。所制得纤维满足纺织后加工要求,织物具有良好的外观和手感。

用于织造服装面料、室内装饰布等,将有非常广阔的利润和发展空间。该项目总体水平达国际先进。

45)抗菌纤维(抗菌塑料)

本成果通过合成胍基聚合物抗菌剂将其与聚丙烯(PP)聚酯胺(PA)树脂共混制得抗菌PPPA母粒。在纺丝加工过程中或在塑料挤出注塑成型过程中,再将抗菌母粒添加到基体树脂中共混纺丝,或共混挤出注塑即可制得抗菌纤维或塑料制品,也可利用熔喷,纺粘法生产抗菌聚丙烯非织造布,它在卫生巾、尿布、一次性医疗卫生用品方面具有很大的市场。抗菌纤维在服用领域除满足一般的要求外,还具有抑菌卫生的功能,抗菌塑料制品在作为盛器、洗衣机、家电等外壳方面也具有广阔的市场。

本成果研制的抗菌纤维或塑料制品抗菌谱广,对代表性的多种细菌,如金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草杆菌、八迭球菌、白色念株菌和真菌等都有较强的抑制作用,抑菌率95%以上。最低抑菌浓度大多在10~20mgml。而且纤维具有很好的抗菌耐洗牢度,洗涤50次后,抗菌活性仍没有明显改变。

46)长效芳香化学纤维的研制

制备芳香化学纤维主要有三种方法:皮芯复合法、微胶囊化香精后处理法和共混法。本研究对易挥发的小分子引入化学纤维、流变性能差异大的两种高聚物流体复合和共混纺丝、香精释放的定量分析、微胶囊壁厚的测定、香精挥发动力学分析、微囊化香精耐热性能的表征进行了研究。成功地用以上三种方法制备了多种香型、留香期较长的化学纤维长丝和短纤维,并进行了工业化试验。

47PET废料再生仿制细旦短纤维

国内外的研究机构和企业从环境保护和综合利用资源考虑,都在致力于废品回收利用的研究,本项目对PET废料利用进行了探索,前期在实验室对添加剂加入后熔体流变性能、热行为和电镜下相分离情况进行了认真的研究,确定了合适的加入配比和工艺条件。纤维经中国纺织工业协会化纤产品测试中心检测:纤维纤度为1.62dtex,强度为3.5~4.2cNdtex,伸长30%。经国家教委查新工作站检索结论为本成果达到同类产品的国际领先

48)混凝土抗渗抗裂增强工程纤维

本项目利用价格便宜的PP纤维制得的亲水性异型改性纤维,掺入水泥混凝土中可有效防止其早期收缩开裂,改善其抗剪切、抗冲击、抗冻融、抗耐磨性能。该系列工程纤维材料已在包括国家大剧院、宁波白溪水库、上海虹口足球场、以色列驻华使馆等100余项工程中得到应用。

49)聚酯全伸展丝的高速一步法纺丝工艺、装置及热管

1. 在现有涤纶高速纺丝,3200mmin纺速下,利用该工艺附加的热管,可一步法制取全伸展丝,性能与FDY相似。

2. 利用该附加热管,使一块喷丝板上,一部分丝束进热管,另一部分丝束不进入热管,从而可方便地一步法制取异收缩丝。

3. 当附加热管不加热时,它是一个良好的散热管。利用该装置就可在4800mmin纺速下实现高速POY的纺丝工艺,将POY生产产量提高50%,而不需要附加热空气能耗及切片改性。该工艺特别适合于纺制单丝0.5旦的多孔细旦丝。发明专利:专利号:96104116.1,获国家纺织工业局科技进步二等奖。

成果转化条件:现有POY涤纶高速纺丝生产线。

50)溶纺氨纶的研制

熔纺氨纶具有设备简单、工艺流程短、环境污染少、生产成本低等优点,而且可提高纺丝速度,这不仅使产量大大增加,并可实现纤维的细旦化,制造出更柔软、舒适、显示高雅风格的氨纶织物。

熔纺氨纶的研究与开发,对我国氨纶工业的发展和新品种的开发,开拓氨纶市场的新领域方面,将起到积极的作用。

本项目熔纺氨纶的主要性能指标如下:

纤度<100dtex,断裂强度1~1.50cNdtex,断裂伸长率400~600%,300%伸长时弹性回复率达94%左右,产品的性能基本上与国外同类产品接近。熔纺氨纶可开发包芯纱、高档服装面料,弹力薄型织物、外衣、运动衣、内衣、袜类、手套等,还可用于医疗保健用品,弹性绷带等等。

51)耐氯型氨纶

通过对现有的常规氨纶丝生产线进行技术改造,增加部分设备后,采用在纺丝原液中加入特殊添加剂的方式生产的氨纶丝,既保持了常规丝的物理机械特性,又大大提高了氨纶丝的耐氯性能,从而降低了活性氯的侵蚀,防止氨纶织物在活性氯水中的老化,延长了使用寿命。

耐氯型氨纶丝保持了与常规氨纶丝相同的物理机械性能指标,且耐氯性能达到国外同类产品的质量水平,见下表:

有效氯浓度100PPM 3个产品浸泡48小时后的力学性能


常规丝

耐氯丝

杜邦样品

断裂强度(cNdtex)

断裂伸长()

伸长300%时的压力(cNdtex)

0.56

373

0.38

0.95

361

0.47

0.69

425

0.34

该项目通过连云港市科技委的科学技术成果鉴定,并获得连云市科技进步二等奖,并申请专利,专利申请号951111957,公开CNll22850A

52)纳米复合功能纤维成形技术及制品开发

项目设计攻克了无机功能材料的设计合成与表面修饰、成纤用系列无机/有机杂化功能材料的原位制备、功能杂化材料的纤维成型加工及其制品开发等难关,实现了杂化功能纤维的低成本绿色加工与工程化连续生产,开发了抗静电、抗紫外、细旦可染和高感性纳米抗菌功能纤维产品。成果获2006年度国家科技进步二等奖、2008年度上海市科技进步一等奖。

53)高效低阻防病毒纳米口罩

流感病毒(如SARS、禽流感、猪流感等)是一种直径在60~120nm范围内的RNA病毒(图 1),它会造成急性上呼吸道感染,并借由空气迅速传播。佩戴有效的防护口罩是阻断病毒传播途径、保护易感人群的重要措施之一。

近期,通过原创的静电喷网技术,突破性获得了纤维平均直径为17nm的蜘蛛网状过滤膜材料,并系统研究了纳米蛛网的成型机理。目前,该过滤膜对直径在20~50nm的病毒具有99%的拦截效率。与N99口罩相比,纳米蛛网过滤膜(图2)在同样测试条件下具有更高的过滤效率和更好的透气性。此外,该膜材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀除效率分别可达100%99.9%。现取得的学术成果包括合著英文书籍2部、发明专利3项、SCI论文4篇(,并被国内外新闻报道4次。本项目的后续研究目标是将过滤膜对流感病毒的拦截效率提高到99.99%以上,并实现其产业化制造,在满足迫切社会需求的同时创造可观的经济效益。