“聚酰亚胺纤维的颜色构建及系列产品开发”项目取得突破进展

发布:2022-07-18 17:32:28  来源:https://mp.weixin.qq.com/s/YqOAAvDtPCG6AJXVLIwNUw  编辑:dong  点击:
中国纺织工业联合会于2022年7月6日组织召开了由东华大学、江苏奥神新材料股份有限公司、武汉纺织大学、江苏新视界先进功能纤维创新中心有限
中国纺织工业联合会于2022年7月6日组织召开了由东华大学、江苏奥神新材料股份有限公司、武汉纺织大学、江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司和际华集团股份有限公司共同承担的“聚酰亚胺纤维的颜色构建及系列产品开发”项目鉴定会,鉴定委员会认为项目整体技术达到国际先进水平。

项目研究成果简要介绍如下:

01项目研究背景
聚酰亚胺纤维是高性能纤维的重要品种之一,不仅具有较高的强度和模量,而且耐化学腐蚀性、热氧化稳定性和耐辐照性能十分优越,使其在高温过滤、特种防护、航空航天、信息通讯、新型建材、环保防火、高性能复合材料等高技术领域具有广泛的应用前景。

东华大学与江苏奥神新材料股份有限公司的科研团队,经过多年的研究,提出并建立了“反应纺丝”理论体系,攻克了聚合物合成-纺丝-后处理等纤维制备关键技术,自主研发了装备成套化及其与工艺匹配等关键技术,建成了国际上首条干法纺PI纤维千吨级生产线,有关“干法纺聚酰亚胺纤维制备关键技术及产业化”的项目获得了2016年国家科技进步奖二等奖。然而,传统聚酰亚胺纤维本征色导致其产品色系单一,极大地限制了其在军用和民用市场的应用拓展。目前,聚酰亚胺纤维色丝的制备难度高、效率低,在国内尚无稳定的产品供应。该项目通过聚酰亚胺纤维的颜色构建,开发了低成本、多品种、多色系的聚酰亚胺纤维及系列化产品,可满足防护领域对高性能纤维的需求,拓展高端阻燃面料市场,提高特种防护用品的防护水平,对促进我国高性能纤维的行业发展、凸显战略优势地位,具有重要意义。

02项目主要创新点
项目基于聚酰亚胺的分子结构特点,提出了聚酰亚胺纤维颜色的双向调配原则与对立色构色方法,设计合成了本征浅色及易染聚酰亚胺结构,为纤维着色工艺的研发提供了理论基础;揭示了“反应纺丝”体系中潜伏性反应单体的作用机制,开发了高固含量、高分子量及高均匀性的有色纺丝浆液,攻克了纤维成形-高温处理-高效着色等关键技术,实现了低成本原液着色聚酰亚胺纤维的规模化制备;自主研发了聚酰亚胺纤维的后染宏量制备技术,揭示了小分子引导体系对易染聚酰亚胺纤维表层聚集态结构的调控机制,建立了染色纤维微结构的调控机制与颜色构建模型,形成了多品种、多色系的聚酰亚胺纤维系列化产品;研发了模量差异悬殊的异质纤维复合纺纱技术,开发出高品质、多色彩聚酰亚胺系列纱线及阻燃织物,所研制的制品已应用于安全防护、航天航空、应急救援等领域,经济和社会效益显著。
 

03项目产业化及应用情况
聚酰亚胺有色纤维已实现规模化生产并形成销售,先后获得工信部绿色纤维认证和欧盟OEKO-TEX® 100生态纺织品认证。产品解决了聚酰亚胺不易染色的缺点,具备高附加值,有效拓展了聚酰亚胺纤维的应用领域。

有色聚酰亚胺纤维的断裂强度≥4.5 cN/dtex,断裂伸长率≥8%,热分解温度≥500℃,耐水洗色牢度4-5级,耐汗渍色牢度4-5级,耐皂洗色牢度4-5级,耐光色牢度>4级;相关织物的断裂强力≥2500 N(径/纬向),撕破强力≥850 N(径/纬向),缩水率≤1.5%(径/纬向),耐水色牢度≥3级,耐光色牢度≥4级,燃烧无熔滴现象。

基于有色聚酰亚胺纤维开发了系列功能制品,包括新型消防灭火防护服、特战防护头套、电焊服、飞行服、遮光罩、机降绳索、防火阻燃毯、军用睡袋、保温内衣等,为国防军工、特战反恐、安全防护等领域提供了有力的材料支撑。

04项目成果单位简介
东华大学是教育部直属、国家“211工程”、国家“双一流”建设高校。学校秉承“崇德博学、砺志尚实”的校训,不断开拓奋进,已发展成为以纺织、材料、服装、设计为优势,特色鲜明的多科性、高水平大学,拥有“材料学”国家重点学科、纤维材料改性国家重点实验室、国家工程技术研究中心和多个省部级重点科研平台等,为化纤新品种、新产品的开发提供理论基础和技术支撑。学校坚持产学研用相结合的办学特色,承接国家重大科研任务,支撑国家产业转型升级和新兴产业发展等战略需求,获国家自然科学奖、国家技术发明奖和国家科技进步奖31项,大批科研成果广泛应用于航天航空、重大建筑工程、环境保护等领域,为“天宫”“天舟”“北斗”“天通”“嫦娥”作出贡献。

江苏奥神新材料股份有限公司是集聚酰亚胺高性能纤维及其后道制品的研发、生产、销售为一体的国家高新技术企业。公司建有江苏省聚酰亚胺纤维材料工程技术研究中心,获得40余项发明和实用新型专利授权,拥有“干法纺”聚酰亚胺纤维的自主知识产权,荣获2016年度国家科技进步二等奖、2015年度中国纺织工业联合会“纺织之光”科技进步一等奖等多项荣誉。聚酰亚胺纤维相关产品已广泛应用于特种防护、结构与复合材料以及环保高温除尘领域。

武汉纺织大学是国家卓越工程师试点院校,拥有国家地方联合工程实验室、国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室和教育部工程研究中心及一批省级重点研究基地,近五年学校荣获多项国家科学技术进步奖,国家技术发明奖、国家高等学校教学成果奖、省部级教学成果奖等,拥有国家地方联合工程实验室、国家重点实验室培育基地、教育部重点实验室和教育部工程研究中心和一批省级重点研究基地,相继承担多项国家基金项目、“973”“863”项目和重点支撑计划等国家和省部级重大科研课题,相关科研成果达到国际国内先进水平,在纺织、印染、服装和艺术等方面的研究居于领先地位。

江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司是围绕高端纤维材料及纺织品、功能纤维新材料、前沿纤维新材料等领域建立的功能性纤维高效成形中试与产业化平台,聚焦前沿纤维培育与孵化、纤维工程设计与应用集成等,以实现先进功能纤维技术革命性突破、提升我国纤维材料、纺织及终端应用全球竞争优势为目标,开展共性关键技术和竞争前沿技术研发,力争成为我国化纤行业核心技术的“发源地”。

际华集团股份有限公司是国内重要的军需、武警、工装、行配等制式服装、鞋靴的生产基地和整合型系统服务商之一,具备年产各类服装5600万套、服饰产品2800万件、鞋靴7500万双、各类纱线1.78亿吨、坯布5700万米、印染色布7400万米的生产能力,承担着50%左右的军需、武警被装产品生产任务,并与国家15个统一着装单位职业装市场的主要供应商长期保持战略合作关系,向欧洲、非洲、美洲等多个国家和地区出口服装、鞋靴、装具等军需被装、民用鞋服产品等。

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来源丨中国纺织科技)


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