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      “十三五”我國化纖機械實現全流程自動化

      “十三五”期間,我國化纖機械行業將研發、推廣一批具有更高效率、更廣泛適應性、更短生產流程、更少能源材料消耗的先進化纖機械設備。在《紡織機械行業“十三五”發展指導性意見》列入的59項“十三五”期間“重點科技攻關項目”中,化纖機械項目有8項。
      “十三五”期間,國內外化纖行業注重生產裝備大容量、精細化、低投入高產出、數字化和控制智能化、高精度、可靠性方面的發展?;w機械產品將以提升技術水平、提高穩定性、安全性、節能降耗和環保為主要發展方向。精細化、高生產效率、數字化、智能化、高精度和可靠性等方面是研發重點。
      1新溶劑法纖維素纖維年產萬噸級以上國產化成套設備
      意義及內容:新溶劑法纖維素纖維生產過程綠色、環保,纖維性能優良,在紡織服裝、家紡、產業用領域得到廣泛應用,具有巨大的市場潛力。突破新溶劑法纖維素纖維核心技術、關鍵裝備的國產化,實現萬噸級產業化生產,進一步降低生產成本,對替代傳統生物基纖維素生產工藝,實現產業結構升級具有重大意義。研發國產化的萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產裝置和技術十分迫切。
      關鍵技術:原液關鍵設備反應器、高粘度過濾器和高溫高粘齒輪泵的研發;紡絲機的研發;溶劑回收裝置的研發。
      2020年目標:突破關鍵技術,建立國產化的示范生產線,形成3萬噸/年的產能。
      2聚酯紡前原液著色(溶劑載體型)技術與設備
      意義及內容:原液著色是解決染色消耗和排放的有效手段,包括聚酯與聚酰胺聚合紡絲柔性化、高效率在線添加技術及其模塊化,再生纖維素纖維原液染色技術,高品質細旦纖維的原液深染技術及原液染色纖維的功能化技術。
      紡絲過程溶劑載體型原液著色技術采用一種新型的染料溶液,通過染料溶液注入裝置,將染料溶液注入到管道內的PET熔體中,通過特制的混合元件,將染料與PET熔體均勻地混合紡出色絲。
      關鍵技術:目前中試已成功紡出色絲,為了使色纖維具有更廣闊的市場前景,需要進一步解決的關鍵技術包括連續生產線混合裝置的研究;適用于不同纖維的溶劑開發;對改性劑的研究以實現功能性纖維的生產。
      2020年目標:突破關鍵技術,建立示范生產線。
      3化纖設備遠程監控系統
      意義及內容:以往化纖設備控制系統在控制層普遍使用現場總線控制系統(FCS)實施控制,由于系統復雜,給用戶的使用和維護帶來困難。新型化纖設備遠程監控系統利用互聯網移動通訊設備及其衍生功能對設備和管理進行便捷的實時監控。目前已成功實現了通過兩端移動網卡和遠程監控軟件對工廠的可編程邏輯控制器(PLC)及部分驅動器軟件進行監控和修改。
      關鍵技術:研發高安全性的虛擬專用網絡(VPN)遠程實時監控技術;建立生產工藝和生產管理數據庫;研發利用互聯網瀏覽器的便捷遠程設備監控平臺。
      2020年目標:建成化纖設備遠程監控示范系統。
      4工業化規模的碳纖維成套設備
      意義及內容:碳纖維在工程上的應用前景廣闊。國內已有千噸級碳纖維生產線,但生產規模較小。目前需研發大容量碳纖維成套設備,可大幅降低成本,縮小與國際先進水平的差距。單線原絲產量≧3000噸/年、碳絲產量≧1500噸/年。
      關鍵技術:研發高精度的聚合裝備;研發可靠的紡絲裝置和寬幅蒸汽牽伸箱;研發氧化爐、高溫炭化爐;研發全自動原絲和碳絲卷繞機;系統化研究降低成本。
      2020年目標:突破關鍵技術,建立工業化規模碳纖維的示范生產線。
      5新型地毯絲成套設備
      意義及內容:機織BCF化纖絲地毯占地毯總量的90%以上,2013年全球BCF絲產量達250萬噸,中國尚不到8萬噸。該新型設備由新型BCF紡絲機、高效節能加捻機、高速節能熱定形機組成。生產過程中沒有廢水、廢氣、廢物的排放。該設備可填補我國地毯絲成套裝備的空白。
      關鍵技術:研究BCF變形絲紡絲、熱輥、變形器與冷卻鼓技術與設備;研發BSF變形絲隧道式熱定型技術與設備;開發節能加捻機構及技術。
      2020年目標:完成BCF變形絲成套生產線技術和裝備的制造生產產業化。
      6聚乳酸長短絲紡絲機
      意義及內容:以可再生資源為原料的生物降解性纖維將是化纖工業的重要發展方向。聚乳酸(PLA)纖維是以植物中的淀粉為原料,具有可降解、再生的功能。研發聚乳酸長短絲專用紡絲牽伸設備及工藝,并能夠穩定的生產,各項性能力爭達到國際先進水平。
      關鍵技術:聚乳酸切片連續式干燥設備及工藝技術的研發;熔體流動特性的研究;長絲高速紡絲裝備及工藝技術;大容量聚乳酸短纖維紡絲的裝備及工藝技術。
      2020年目標:突破關鍵技術,建立示范生產線。
      7化纖長絲高速卷繞系統
      意義及內容:我國目前還未完全掌握化纖長絲高速卷繞系統的動力學機理和核心技術。在國內化纖長絲生產線上配備的高性能及特種化纖長絲用高速卷繞頭仍以進口產品為主。擬解決卷繞機的核心動力學問題,建立變質量、變剛度、變轉速的高速柔性轉子頻變振動系統動力學理論模型,將其應用于高速卷繞頭的結構設計中,為實現能滿足工藝要求的國產高速卷繞頭的升級換代打下基礎。
      關鍵技術:測試研究含橡膠圈支承結構的動力學參數和被動阻尼減振數據;研究壓輥和長絲卷裝碰摩-接觸耦合機理,為主動控制卷繞機振動打下基礎;揭示卷繞機主要參數對系統動力學行為的敏感度,為根據工藝要求設計卷繞機結構參數打下基礎。
      2020年目標:掌握卷繞機核心技術,實現根據生產工藝要求,設計長錠軸高轉速的卷繞機,性能達到國外同期設備水平。
      8高速機械包覆紗機
      意義及內容:目前國產機械包覆紗機生產速度低,錠子轉速最高為25000轉/分鐘,占地面積大。擬研制出包覆錠子轉速30000轉/分鐘以上高速機械包覆紗機,提高生產效率。
      關鍵技術:現已完成傳統包覆紗機自動接頭裝置研究,30000轉/分鐘以上高轉速實驗室樣機研究已經開展。
      2020年目標:研究30000轉/分鐘以上高轉速錠子旋轉機構;研究錠子在30000轉/分鐘以上高轉速時紗線的形態。

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