紡紗、織造是紡織工業(yè)上游纖維加工最重要的環(huán)節(jié),紡紗、織造技術(shù)水平的高低既關(guān)系到上游新型纖維原料的開發(fā)與應(yīng)用,也與后道染整、制成品的整體水平息息相關(guān)。從企業(yè)數(shù)量上看,紡紗、織造企業(yè)規(guī)模以上企業(yè)戶數(shù)占全行業(yè)的65%,因此行業(yè)的技術(shù)升級(jí)也關(guān)系到紡織工業(yè)整體產(chǎn)品水平的提高!都徔椆I(yè)“十二五”科技進(jìn)步綱要》 (以下簡(jiǎn)稱《綱要》)列出的50項(xiàng)攻關(guān)目錄和110項(xiàng)推廣目錄中,涉及紡紗、織造要突破的關(guān)鍵技術(shù)共8項(xiàng)(含16個(gè)子項(xiàng)),在全行業(yè)重點(diǎn)推廣的先進(jìn)適用技術(shù)有22項(xiàng)。
《綱要》明確了“十二五”期間,紡紗、織造領(lǐng)域中的主流工藝、技術(shù)和裝備要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并提出了行業(yè)科技進(jìn)步的重點(diǎn)任務(wù),即:加強(qiáng)新型紡紗、新型織造、特種織造、寬重型織物織造等工藝技術(shù)及設(shè)備的研究開發(fā);加快高機(jī)號(hào)及成型織造、經(jīng)緯編雙層和多層復(fù)合織造、提花織造等針織技術(shù)的研究及推廣應(yīng)用;進(jìn)一步提高我國(guó)紡織產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
研發(fā)重點(diǎn): 突破嵌入式紡紗技術(shù)在棉紡行業(yè)深度加工的工藝技術(shù),到2015年在主要棉紡企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;研究多組分纖維復(fù)合混紡技術(shù)和新結(jié)構(gòu)紗線加工技術(shù),使其應(yīng)用比例達(dá)到15%,差異性多功能纖維種類達(dá)到5種以上的產(chǎn)品規(guī);a(chǎn);研究紡紗過(guò)程質(zhì)量控制技術(shù)、織物自動(dòng)檢測(cè)和分析技術(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
推廣重點(diǎn):重點(diǎn)推廣“十一五”期間取得技術(shù)突破的緊密紡、低扭矩環(huán)錠紡、噴氣、渦流紡等新型紡紗技術(shù),豐富紗線品種和品質(zhì);推廣自動(dòng)絡(luò)筒技術(shù),到2015年棉紡行業(yè)無(wú)結(jié)紗比重達(dá)到70%以上;推廣無(wú)PVA上漿、預(yù)濕上漿等新型上漿工藝技術(shù),其中無(wú)PVA上漿工藝推廣到行業(yè)大中型企業(yè)的85%以上。
棉紡織行業(yè)作為紡織基礎(chǔ)的加工產(chǎn)業(yè),其紡紗、織造的技術(shù)水平也代表著紡織工業(yè)整體加工技術(shù)水平。棉紡織行業(yè)的主要原料為棉花,隨著纖維工業(yè)的發(fā)展,棉紡織加工范圍在不斷擴(kuò)大,加工技術(shù)也必將隨著纖維品種范圍的擴(kuò)大而不斷提升。對(duì)于棉紡織加工技術(shù)本身,在加工技術(shù)方法、加工工藝創(chuàng)新、裝備水平方面也需要得到提升。棉紡織行業(yè)還要圍繞產(chǎn)品創(chuàng)新,集成現(xiàn)有的技術(shù),全面提升產(chǎn)品附加值,信息化也將逐步在創(chuàng)新過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
東華大學(xué)副校長(zhǎng)俞建勇認(rèn)為,棉紡織行業(yè)“十二五”科技發(fā)展總體目標(biāo)有三點(diǎn),第一是加工技術(shù)上的創(chuàng)新,把加工技術(shù)和新型原料相結(jié)合的提升。突破棉型纖維紗線和織物高檔化、精細(xì)化的加工技術(shù),研究新型纖維的利用、特殊紡紗加工技術(shù),保證環(huán)保、可持續(xù)的纖維在棉紡織行業(yè)的綜合利用技術(shù)不斷進(jìn)步。第二強(qiáng)調(diào)設(shè)備工藝技術(shù)上的集成創(chuàng)新,在產(chǎn)品創(chuàng)新端加大力度。通過(guò)使用先進(jìn)的棉紡織設(shè)備、工藝、技術(shù),豐富創(chuàng)新型產(chǎn)品的制造手段,為開發(fā)高檔化、具有競(jìng)爭(zhēng)力的棉紡織產(chǎn)品提供支撐。第三強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制。發(fā)展棉紡織加工制造流程的產(chǎn)品質(zhì)量預(yù)測(cè)、在線檢測(cè)和監(jiān)控體系,使纖維、紗線、織物質(zhì)量狀態(tài)得到實(shí)時(shí)監(jiān)控,形成高品質(zhì)的棉紡加工制造體系。
攻克關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
對(duì)于多組分纖維復(fù)合混紡技術(shù)和新結(jié)構(gòu)紗線加工技術(shù),俞建勇指出這是研究運(yùn)用多種原料紡紗的技術(shù)。經(jīng)過(guò)“十一五”的發(fā)展,棉紡織企業(yè)有著不同的戰(zhàn)略定位,有的開發(fā)低成本產(chǎn)品,有的開發(fā)高品質(zhì)產(chǎn)品,有的開發(fā)差別化產(chǎn)品,有的開發(fā)花色品種。實(shí)施多種纖維混紡,涉及到對(duì)不同纖維特性和配比的優(yōu)化,涉及到復(fù)合紡紗的新工藝新技術(shù),涉及到與之配套的裝備和器材,以及批量生產(chǎn)中質(zhì)量穩(wěn)定性和可控性問(wèn)題。實(shí)際上從“十五”開始,棉紡行業(yè)就大力提倡引入化纖混紡,實(shí)施差別化戰(zhàn)略!笆濉逼陂g繼續(xù)攻關(guān)推廣,內(nèi)涵又有了新的變化,主要體現(xiàn)在超仿真概念、生物質(zhì)纖維、高性能纖維應(yīng)用等方面。目前約有30家紡紗企業(yè)有較強(qiáng)研發(fā)能力,生產(chǎn)新纖維產(chǎn)品有一定的規(guī)模,他們的新纖維紗線附加值平均高于常規(guī)品種2倍左右。
在新結(jié)構(gòu)紗線加工應(yīng)用技術(shù)方面,俞建勇認(rèn)為環(huán)錠紡紗在最近20~30年間又有了新的發(fā)展。賽絡(luò)紡使得紗線外表和內(nèi)在性能發(fā)生很大變化,沿著這個(gè)思路發(fā)展,出現(xiàn)了賽絡(luò)菲爾紡,解決了長(zhǎng)短絲復(fù)合問(wèn)題,還可以實(shí)現(xiàn)包芯。再進(jìn)一步又出現(xiàn)了嵌入式紡紗,目前正在應(yīng)用推廣中。如今又推出了低扭矩紗,低扭矩紡紗技術(shù)就是在紡紗端加入假捻裝置,這樣不容易產(chǎn)生斷頭。低扭矩紗在紗體結(jié)構(gòu)上屬于重大發(fā)展。目前上述新型紗線約有200萬(wàn)噸產(chǎn)量,產(chǎn)品附加值高。到2015年和2020年將分別有約400萬(wàn)噸、700萬(wàn)噸的新結(jié)構(gòu)紗線。
高精度異性纖維識(shí)別清紗技術(shù)也是“十二五”需要攻克的關(guān)鍵技術(shù)。俞建勇介紹,異性纖維主要是在原料端和絡(luò)筒端來(lái)控制,經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,這個(gè)技術(shù)提升很快,但目前完全替代人工還有問(wèn)題。該項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵在于應(yīng)用精度更高的異性纖維識(shí)別模式和裝置,對(duì)棉流實(shí)時(shí)檢測(cè);在開清棉生產(chǎn)線、在梳棉機(jī)喂入部分、在自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上的電子清紗器等關(guān)鍵設(shè)備上進(jìn)行異性纖維的清除。企業(yè)揀“三絲”的工作量很大,機(jī)器與人工相結(jié)合,會(huì)更好地提高效率。作為新的技術(shù)手段,異性纖維識(shí)別清紗技術(shù)可以大幅度降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,但對(duì)于高品質(zhì)產(chǎn)品,全部靠機(jī)器識(shí)別異性纖維還存在困難。
紗線成型后,紗線的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)引入紡織流程可以提高質(zhì)量控制水平,提高生產(chǎn)效率。俞建勇說(shuō),“十一五”期間,一些優(yōu)秀紡機(jī)企業(yè)生產(chǎn)的主要紡紗設(shè)備配有檢測(cè)裝置,但絕大多數(shù)紡紗企業(yè)從投資資金考慮,選配的不多,建立ERP管理系統(tǒng)的紡紗企業(yè)更是鳳毛麟角。推廣紡紗工序生產(chǎn)全自動(dòng)化、信息化檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù),有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,更重要的是對(duì)提高紗線質(zhì)量和生產(chǎn)效率能起到積極作用。目前要考慮的是如何適應(yīng)現(xiàn)有設(shè)備流程端口,即時(shí)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),聯(lián)網(wǎng)形成生產(chǎn)管理系統(tǒng),同時(shí)與WRP系統(tǒng)相連接。
推廣新型技術(shù) 促進(jìn)行業(yè)發(fā)展
計(jì)算機(jī)配棉技術(shù)已經(jīng)走過(guò)了幾十年的歷史,如今繼續(xù)完善推廣有什么現(xiàn)實(shí)意義呢?俞建勇解釋說(shuō),一方面是企業(yè)有需求,因?yàn)槊藁▉?lái)源廣泛,品質(zhì)差異多,企業(yè)各自的產(chǎn)品戰(zhàn)略不同,計(jì)算機(jī)配棉實(shí)際上是對(duì)原棉數(shù)據(jù)的采集和儲(chǔ)備。另一方面,科技手段也得到了提升。目前推廣過(guò)程中的主要問(wèn)題是在收購(gòu)中原料本身信息不全面,廠家在使用中質(zhì)量變異比較大,棉包在處理中也發(fā)生變異,產(chǎn)品范圍廣。實(shí)施計(jì)算機(jī)配棉主要是取得完整的棉花基本數(shù)據(jù),再建立模型,提高配棉精確度。
提高織造環(huán)節(jié)的上漿技術(shù)水平是棉紡行業(yè)的老問(wèn)題,目前高品質(zhì)紗線還不能完全擺脫P(yáng)VA上漿。俞建勇分析說(shuō),PVA漿料穩(wěn)定性和耐磨性較好,我國(guó)棉紡織企業(yè)普遍都在使用它,但PVA不易降解,對(duì)生態(tài)環(huán)境有一定的破壞作用。經(jīng)過(guò)近幾年的努力,PVA漿料用量比“十五”末已減少30%左右,但全國(guó)每年含PVA的漿料用量依然在30萬(wàn)~40萬(wàn)噸。目前已有替代PVA的環(huán)保漿料,但性能及穩(wěn)定性、替代性還不能完全滿足純棉高支高密產(chǎn)品及滌棉產(chǎn)品的要求!笆晃濉逼陂g替代PVA的漿料有了重大進(jìn)展,“十二五”期間要完善接枝淀粉漿料性能,引入丙烯酸類漿料,關(guān)鍵技術(shù)是根據(jù)上漿性能要求,研究并設(shè)計(jì)材料的分子結(jié)構(gòu),研究深度變性的高性能變性淀粉、高性能的輔助漿料的生產(chǎn)工藝技術(shù),研究丙烯酸類漿料生產(chǎn)的單體組合、引發(fā)劑的選用及聚合工藝技術(shù),以及固體聚丙烯酸類漿料生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)。