
2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由华峰重庆氨纶有限公司、华峰化学股份有限公司联合东华大学、西南大学共同研发的“大容量多孔高速氨纶智能制造关键技术开发及产业化”项目(以下简称项目),凭借在氨纶生产全链条的突破性创新,荣获中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖。
该项目是依托2家氨纶行业龙头企业、2所知名高校,历经多年产学研协同攻关的系统工程。此前,华峰团队曾在氨纶功能改性、纺丝工艺优化等方面取得多项技术成果。此次与东华大学、西南大学合作,在以往基础上进一步升级,聚焦高效、绿色、智能三大核心方向,最终实现氨纶制造技术的跨越式突破,为我国化纤行业高质量发展注入了强劲动力。
直面痛点深谋产业全局
氨纶作为纺织工业的关键弹性材料,已广泛应用于服装、家纺、医疗卫生等领域。我国作为全球最大的氨纶生产国和消费国,产能占全球70%以上。然而,行业长期受困于“大而不强”的局面:普通氨纶产能过剩、产品同质化严重,生产流程中“大容量聚合难控、高密度纺丝不均、介质循环高耗、智能管控滞后”四大难题凸显,不仅制约生产效率提升,更难以满足市场对高性能、差异化氨纶的需求。
面对行业痛点,华峰团队决定“以技术破难题”,联合东华大学、西南大学的科研力量,对原有氨纶生产线进行系统性技术改造。研发过程中,团队经历了数次方案推翻与重建:聚合反应器结构优化曾因粘度控制难题反复调试,纺丝甬道气流场设计多次因均匀性不达标重新计算,智能管控系统搭建面临数据互通不畅的挑战。科研人员坚守实验室与生产车间,在一次次失败中积累经验,终于在大容量聚合稳定性控制、高速纺丝环境调控等方面取得阶段性突破,为后续产业化奠定坚实基础。
聚力精研智创引领未来
攻克初步难题后,项目团队并未停下脚步,而是围绕“提质、增效、降碳、智能”四大目标,展开更深层次的技术攻关,在氨纶生产全流程形成一系列核心创新成果。
团队针对大容量聚氨酯体系粘度高、链增长难控的问题,创新研制大容量单体高效混合技术,攻克了大容量高粘度聚氨酯高均一性聚合难题,单套聚合产能提升25%;发明反应性功能单体设计及功能聚氨酯原位聚合制备技术,解决了功能材料在聚氨酯基体中不易分散和功效表达低的难题,实现抗菌、高耐氯、高均一等功能氨纶的产业化生产;创新开发多塔联运协同脱酸破共沸DMAC溶剂回收技术,解决大容量生产溶剂回收率与纯度无法兼顾难题,将溶剂回收率提升至98.5%以上,纯度超过99.98%。
为实现多头多孔高速纺丝,团队研制高粘度纺丝原液均一与稳定技术,解决了原液熟化传输中粘度分布不匀和压力波动难题,实现了对原液粘度的精准控制;开发分段式模块化温控和热风梯度分布技术,实现单甬道内高密度丝束温度场与热风流场多因素耦合,溶剂残存率降低62.5%;开发纺丝介质低温余热高效节能循环利用技术,基于高导热材料与换热流程重构优化,实现低温余热与冷量的高效梯级回收,使纺丝介质循环系统能量回收率提升23%,最终实现高品质120头3孔氨纶的工业化高速稳定生产,纺丝速度达1000m/min以上。
团队基于人工智能、物联网和大数据等技术,构建全流程智能管控体系:开发限域叠层智能卷绕及间歇悬停技术,破解高弹性纤维高速多头稳定卷绕难题,实现120头3孔氨纶智能卷绕落筒,落筒满卷率99.6%以上;基于全流程粘度在线检测,自主开发大容量产线底层数据采集、动态调度、集成分析到决策支持的全链条数据资源系统,实现互联融通和多因素集成快速精准归因;集成应用大数据、人工智能、物联网、工业互联网等信息技术和智能装备,实现计划-生产-仓储-销售-服务全流程全环节智能管控。产品优等品率提升至98.2%,获评工信部卓越级智能工厂,实现氨纶制造从“自动化”向“智能化”的跨越。
成果转化赋能产业升级
技术创新的最终目标是实现产业化应用。项目团队坚持“边研发、边转化”,将技术成果快速应用于实际生产。华峰依托项目技术,已建成大容量多孔高速氨纶智能生产线,可年产高品质、功能性氨纶16万吨,产品涵盖高弹性、高耐氯、抗菌等多个品类,不仅质量优于传统产品,生产效率提升32.43%,单位综合能耗仅为690kgce/t。
目前,用该项目技术生产的氨纶产品已成功进入众多全球知名品牌供应链,凭借优异的性能和稳定的质量获得市场高度认可。项目已获授权发明专利20件,牵头/参与制订国家/行业标准13项。
未来,项目团队将继续深化技术创新,进一步拓展产品在医用卫生、运动服饰等高端领域的应用,同时推动技术在行业内的推广复制,助力氨纶行业加速淘汰落后产能、实现绿色低碳转型,为纤维强国建设贡献更多力量。
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