纳米材料生产技术范文

时间:2023-12-18 17:57:00

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纳米材料生产技术

篇1

关键词:机械材料;铝合金;等温淬火球墨铸铁;纳米材料

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.237

1 引言

随着国内外机械工业的飞迅发展,机械材料的市场需求大大提升。性能好运用广泛的机械材料市场发展迅速,例如:铝合金、纳米材料等,都有很好的市场前景。

2 几种机械材料

2.1 铝合金

(1)铝合金的性能。铝合金密度低,强度比较高,接近优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

(2)铝合金在机械方面的运用。铝合金的运用十分广泛,尤其是运用于各种机械类零器件,各类飞机、人造地球卫星和空间探测器都是以铝合金作为主要结构材料,例如:发射“阿波罗”号飞船的“土星”5号运载火箭。

(3)铝合金的市场前景。近几年,随着市场竞争优胜劣汰机制作用的进一步发挥,中国铝合金工业在总量快速增长的同时,内部结构也发生了明显的变化,产业开始逐渐走向成熟。目前,中国铝合金型材工业已经跨越了以数量增长为特征的初级发展阶段,初步进入了以提高产品内在质量、丰富产品种类、依靠综合实力参与市场竞争的新阶段。

2.2 等温淬火球墨铸铁(ADI)

(1)等温淬火球墨铸铁(ADI)的性能特点。等温淬火球墨铸铁(ADI)是一种高性能的金属材料,它是由优质球墨铸铁经等温淬火热处理后获得的,具有良好的综合力学性能,是铸钢、铸铝、焊接件和锻钢件的理想替代材料。

(2)等温淬火球墨铸铁(ADI)的在机械方面运用。依据目前国内ADI的生产状况,可将产品大致分为以下几大类:1)普通耐磨件。此类产品多用于矿山、建筑、农业等抗磨零件,主要利用其高硬度、高抗磨性并且具有较好的冲击韧度;2)机械承载构件。此类产品多用于汽车、农业机械等要求耐磨及冲击韧性的零件。主要发挥了ADI高强度、高耐磨性,零件质量与抗拉强度比值低等性能特点;3)高性能、高精度要求且为大批量生产,要求稳定性好的重要构件。

(3)等温淬火球墨铸铁(ADI)的市场前景。ADI材料由于具有优良的综合力学性能,成为2l世纪人们关注的热点材料。目前,在国内ADI正被工程设计人员所认可,ADI的生产技术已被部分热处理人员掌握,国内ADI热处理专用炉的开发以及国际先进等温热处理炉的引进,可以断定ADI的生产技术水平将逐步提高,应用领域将不断拓宽,产量将大幅增长。汽车工业是国外ADI应用的主要部门,2010年至2015年,我国汽车产量从年产1826.47万辆增加到2450万辆,汽车产量的高速增长,为ADI的应用提供了广阔的潜在市场。

3 新型机械材料:纳米材料

纳米材料不仅是一种机械材料,它更是影响着各行各业,是当今世界上运用很广的一种热门材料,是世界各国材料研究的焦点。纳米材料的性能优于一般的材料,从而使其在机械工业中具有广阔的市场应用前景。

对纳米材料的结构特性、性能特点、运用及市场发展前景进行如下分析:

3.1 纳米材料的结构特性

(1)纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大,这使得粒子发生性质上的改变;(2)随着颗粒尺寸的量变,在一定条件下会引起颗粒性质的质变。对超微颗粒而言,尺寸变小,同时其比表面积亦显著增加,从而产生如下一系列新奇的性质;

3.2 纳米材料的性能特点

(1)高韧性、高硬度、高强度是纳米材料得到广泛发展的前提原因。当纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时,其韧性、强度、硬度大幅度提高,使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位,同时加快了机械工业的发展;(2)利用纳米粒子的隧道量子效应和库伦堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点;(3)纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值。这也使得纳米材料在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能运用方面有其广泛的市场前景;(4)纳米粒子的粒径远小于光波波长,由于量子尺寸效应,使得纳米材料也可以运用于红外线感测器方面。

3.3 纳米材料在机械工业方面的运用及市场发展前景

很多研究都表明纳米材料将会给世界工业带来巨大的变化,而且我国政府已经明确提出了将新材料和纳米技术的进展作为“十五”规划中科技进步和创新的重要任务。这些年我国也在为研究纳米材料不断努力,现在纳米技术运用于且便利于机械工程的不同方面,例如:微型纳米轴承;纳米分子电动机;微型机器人等等。

自从1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上,正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支开始,纳米技术便一步一步进入人们的生活。而且纳米技术运用到机械方面尤其是微型机械技术已经成为21世纪研究的核心技术,纳米材料在机械工程中改变甚至颠覆了传统模式的运转,显示了其强大的科技含量。对于这些我们仍需深入研究,以便纳米技术更好地服务于国内机械工程领域,带动国内机械工业的发展。

4 总结

随着经济发展的不断加快,机械材料的市场逐渐打开,机械材料也越来越受到人们的关注,特别是像纳米材料这类新型机械材料,给机械工业带来了巨大便利。相信在不断研究与探索下,机械材料会给人们的生活带来更大的变化。

参考文献:

[1]边泊乾,王绍勤.等温淬火球墨铸铁(ADI)在国内市场的机遇[J].2008全国耐磨材料暨水泥矿山应用技术交流会.

[2]夏勇译,曾艺成校.等温淬火球墨铸铁(ADI)在中国内市场的机会[J].中国铸造装备与技术,1006-9658(2006)01-4.

篇2

【关键词】纳米纤维;纳米塑料;纳米技术发展

1 引言

目前,我们主要朝着两个方向来发展纳米技术,他们分别是开发新材料,如巴基球以及纳米管等等,和运用新科技来减少现在正在使用的材料,例如金属氧化物的用量等等。一些含有氟聚合物和特种复合材料中已经慢慢运用到了碳纳米管,除此以外,钛白粉和粘土以及SiO2等之中也运用到了纳米技术。纳米氧化物和材料、纳米粘土以及碳纳米管市场都是纳米材料市场的组成部分。德固萨公司是一家以生产先进的纳米氧化铈、氧化铟以及氧化锌为名的公司,它在2004年到2008年之间投资在纳米研究领域有2500万美元。密歇根大学目前正在跟比较前沿的巴斯夫公司合作,研究开发纳米立方体。这种立方体在中压时可以吸附氢气,在释放压力时又可以放出氢气,它是由含有苯和本基因有机体以及氧化锌分子组合而成的多孔结构。其实,目前已经有多家公司开始从事聚合物纳米技术的研究,并且还出产了许多商业化产品。

2 化工中如何运用纳米技术

2.1 开发运用碳纳米管

运用碳纳米管,我们可以制成储气能力极强的储氢材料,然后将它运用于燃料电池等领域。除此外,碳纳米管还可以制成具备高强度的碳Z-T-维材料以及将它作为增强填料形成各种复合材料。如果再大气中制取因,则可以大大地降低费用,这是日本丰桥(Toyohashi)技术科学大学与Futaba公司以及Tokai碳素公司联合开发研究出来的新方法。如果用200-300A的20V直流电在两个石墨电极之间,便会产生电弧,在这种情况下,阳极是不断地消耗的,在4000-10 000K下快速蒸发时候,电弧喷射便产生了。如果将电弧喷射快速急冷,让它到冷却板上,我们就可以得到纳米碳颗粒了,这种产物越有30%纳米管[3]和约70%碳颗粒凝聚体。碳纳米管可以用于生产高性能塑料的蓄电池、燃料电池电极材料以及电子元件和增强材料,目前,世界上拥有着最大规模的碳纳米管生产装置的公司就是日本三井化学公司,它的生产能力为120t/d 。美国西南纳米技术公司和大陆菲利普斯合作,它们的目标市场之一是应用于塑料参混物,现在正在不断加快低成本碳纳米管的商业化步伐。美国公司zeyo第一次提出了大大提高材料的导电和力学性能,可用于改性聚氨酯的单壁碳纳米管和多壁碳纳米管添加剂产品。我国的碳纳米管技术也是列于世界前位的,目前我国清华南风纳米粉体技术产业化啊工程中心的碳纳米管批量生产技术在国际上是最高的。

2.2 纳米催化剂

根据商务通讯公司的报道,在全球,纳米催化剂的市场资金将会越来越多,应用领域也将会越来越大,其包含有炼油和石化行业、化学和医药领域、食品加工和环保领域等等。纳米的催化性能以及吸附能得到了不断增强,这是由于纳米的表面积不断增大以及纳米微粒粒径不断减小的后果,除此之外,正是由于这些独特的效应,使得一些原来不能反应的能够进行反应了,而且也使得能反应的反应效率得到提高,有效地控制了反应效率。瑞士技术研究院开发了一种可应用于环氧化反应,并且低费用、高效的纳米颗粒二氧化钛,这就是二氧化硅催化剂。与穿透的环氧化催化剂相比,此种基于相同的材料但产生副产物很少的催化剂能够大大地提高转化率。所谓的环氧化物,就是生产表面活性剂、许多聚合物以及医药的关键中间体。

2.3 纳米复合材料

由于纳米粒子具备着量子尺寸效应、表面界面效应以及小尺寸效应,这些 效应和聚合物耐腐蚀却容易加工以及密度小的特点结合以后,就使得他们能够成为和常规不同的复合材料。它们分别包括了有纳米塑料、轮胎纳米聚合物、纳米功能性纤维等。因为聚合物纳米复合材料的快速崛起,所以传统的塑料产业也出现了新的力量,聚合物复合材料提高了传统材料的性能,体现了更加优异的综合性能。除此之外,纳米聚合物在轮胎中的运用能够起到节省能源的作用。意大利Nova—mont公司与别的公司合作,开发出能够大大减少轮胎滚动阻力的淀粉聚合物。最后,纳米技术的进步还使得功能性聚酯等纤维应用了纳米材料,得到进步。一些含有纳米材料的功能性纤维陆续出现,其中能够防辐射、变色、抗菌等等功能引起了人们的关注。

2.4 纳米材料在石油工业的应用展望

纳米材料在油田开发和石油化工方面都得到了应用。为了能够解决好低参透油田的注水开采的最终采收率低和开采速度慢的问题,我国在实际注入过程中采用了新型降压注水剂纳米聚硅材料。实际证明,这种材料能够提高低渗透压注水井的吸水功能。除此之外,又因为纳米表面积很大而且表面活性中心也多,所以它也是一种很好的催化材料。如果把一般的铂、镍、铁等金属催化剂制成纳米微粒的话,纳米它就可以大大地改善催化效果。

2.5 纳米材料

俄罗斯科学家曾经将纳米合金粉末和纳米铜粉末加到油中,可是使得油的使用寿命延长,而且性能得到十倍以上的提高,降低磨损率。目前,油田现场的油气井在完井时套管的管扣剂普遍采用的是黄油或是丝扣油,但是这种油经常会出现咬扣的现象,除此之外,这两种油的减摩效果也不是很理想,所以卸扣和上扣的劳动强度也得到增强。针对套管和油管目前正在使用的丝扣油具有的缺点,根据纳米材料低弹性模量以及硬度大的特点,和纳米粒子抗磨特征,为了能够达到减小上卸扣的困难以及避免咬扣或是粘扣的目标,提出了把纳米粒子加入在先有丝扣油中作为添加剂的建议。

2.6 存在的问题与发展方向

尽管纳米材料有着非常好的发展前景,但是我们也要认识到许多方面到目前为止也是美好的想象或者还处于试验阶段,必须还要解决离实际应用之路上的很多问题。

首先,虽然功能性纳米材料的成本算是比较低的,但是目前我们制备工艺还大多处于实验室阶段,所以纳米技术发展存在的一个关键问题是工业化设备问题。其次,其材料形式也是作为催化剂的纳米材料的一个很重要的问题。如果直接用颗粒存于反映体系之中,那我们就必须考虑它的回收难易性和活性再生难以及抗污染性等问题。还有就是在目前的水平中,纳米二氧化钛灯光催化剂的催化效率还处于比较低的水平,因为它仅仅只能利用波长低于400nm的太阳光。最后,纳米粒子在基础油中必须均匀、稳定地分散,这是它作为油添加剂被应用的前提。我们相信这些难题将会随着纳米技术的不断发张都会慢慢得到解决,纳米材料也会在应用中显示它的无比优越性。

篇3

―摘自总理在十届人大三次会议上的政府工作报告

空气是人类赖以生存的基本元素,室内空气更与我们每个人的日常生活息息相关。随着工业化进程不断加快,城市化规模不断扩大,也带来了许多负面效应。比如,工业生产和家庭装修中释放出来的许多有害污染物,直接危害到我们的身体健康。世界卫生组织《2002年世界卫生报告》中正式将室内环境污染列入危害人类健康的十大杀手之一。面对日益严重的室内环境污染,许多国家的政府和科研机构积极研究解决问题的有效方法,一批利用新技术生产空气净化产品的企业也应运而生。我们在石家庄鹏阳纳米材料有限公司看到,这一朝阳产业正焕发着勃勃生机与活力。

困惑:令人头痛的室内空气污染

进入20世纪90年代以来,人们生活水平提高了,房屋装修也越来越华丽。但出人意料的是,家装材料中的有毒物质已经成为室内空气污染的重要来源。国家有关部门进行的一次室内装饰材料抽查结果表明、具有毒气污染的材料占68%,甲醛、苯、氨气和放射性污染超标,导致“居室综合症”、“装修综合症”屡屡发生,严重影响人类身体健康。据统计,我国每年由室内空气污染引起的超额死亡数达11万人,超额门诊数为22万人次,超额急诊数为430万人次。大量事实证明,室内空气污染对生命造成的危害程度令人触目惊心,在现代人呼吸的沉重中反映出生命的某种失衡,更反映出室内空气污染治理已迫在眉睫。

为了净化室内空气,人们通常采用过滤和吸附的方法。但是,这些方法往往只能净化掉空气中一些灰尘或颗粒物,对甲醛、苯等有机污染物起不到多大作用,致使空气净化遇到了新的问题。令人欣喜的是,目前已经开发出一种能够去除有机污染物的新技术―光催化技术。这种技术是一种低温深度反应技术,其原理为催化剂受光照射后吸收光能,并发生电子跃迁生成电子空穴,对吸附于表面的污染物直接进行氧化还原,或氧化表面吸附的水,生成强氧化性的氢氧自由基・OH,将污染物氧化,为空气净化开辟了一条新途径。

历程:艰难上市的鹏阳纳米产品

“必须寻找一种具有革命性的技术和办法,彻底解决室内空气污染问题,让老百姓都能呼吸上清新的空气。”―这不仅是一个愿望,更是一种决心,一份强烈的社会责任。正是怀着这样一种强烈的使命感和责任感,1997年6月18日,在董事长张立平的积极运作下,鹏阳纳米材料有限公司与国内一所高校联合攻关,开始了负载型纳米二氧化钛项目的立项研发工作。他们先后投入500多万元研制资金,经过多年探索,终于在相关领域获得重大突破。2003年5月,负载型纳米二氧化钛研制成功,并获得国家发明专利证书。

纳米材料的研制成功,表明在实验室里可行,但如何应用于工业生产,取得真正的成功呢?张立平心里清楚,八年多的研制投入,已然使公司的经费十分紧张。要把实验成果转化为造福于民的新产品,还需要更多经费,会遇到更多困难。他没有在困难面前退缩,又想方设法筹措资金,把全部心血放到了纳米材料的工业化生产上,2003年9月,负载型纳米二氧化钛生产基地终于奠基开工建设。面对许多意想不到的难题,他和科研人员不分昼夜地守着试验生产的每个环节,避免了关键环节的和避免失误。功夫不负有心人,通过一年多试产,终于在2004年3月实现了负载型纳米二氧化钛的产业化生产,同时获得了河北省科学技术厅成果鉴定证书。他们生产的光催化空气清洁器还获得了国家实用新型专利,通过了国家环保产品质量监督检验中心合格检测。

2005年6月,光催化空气清洁器开始批量生产。产品一投放市场,就深受广大消费者的青睐和欢迎。

创新:掀起空气清洁产业革命

科学实验证明,纳米二氧化钛化学性质和光化学性质均十分稳定,且无毒价廉,原料充足。十几年来,纳米二氧化钛的生产技术和应用研究只限于实验室,是因为纳米二氧化钛的制备成本高,不易获得,而且活性高,易团聚,不易分散。添加分散剂后产生改性,降低功效。此外,光催化反应是一种接触反应,只有当污染物与其充分接触时才会发生氧化还原反应。而如何实现充分接触成为一个技术难点,否则无法实现产业化生产。鹏阳纳米材料有限公司生产的负载型纳米二氧化钛产品,有效解决了纳米二氧化钛在应用研究中的瓶颈问题,使负载型纳米二氧化钛成功地实现了产业化生产,降低了生产成本。其颗粒形状可以根据实际需要加工到任何尺寸,从而解决了团聚问题,不用添加任何分散剂,不产生改性。产品本身具有吸附功能,可以有效地捕捉污染物分子,实现充分接触,使光催化反应效率大大提高。

鹏阳光催化空气净化产品主要为空气净化材料以及在此基础上开发研制的纳米光催化空气清洁器,将纳米光催化技术与公司的纳米材料完美结合,突破了以往空气净化设备的局限,淘汰了传统低效的活性炭及负氧离子等技术,利用先进的纳米光催化技术,使产品真正实现了健康环保。纳米光催化空气清洁器具备吸附、杀菌、光降解三项功能,能有效去除房屋装修所造成的污染物甲醛、苯、氨气以及有机挥发物和细菌等。

鹏阳空气清洁器的理论基础是纳米材料光催化原理,与传统的物理吸附、溶解有本质的区别,是质变而不是量变,与传统的空气净化技术相比有以下特点:

技术领先性鹏阳纳米光催化空气清洁器获国家发明专利和实用新型专利各一项,应用的光催化技术被公认为目前全球最领先的空气清洁技术,其核心材料属独家发明专利。传统的空气净化产品一般建立在物理吸附技术基础上,对细菌、病毒及有害气体难以处理,且容易饱和,造成二次污染。鹏阳光催化技术建立在光催化分解有害物质的基础上,从根本上改变了空气净化的方式,提高了空气净化的效果,掀起了空气清洁产业的一场革命。

降解彻底性光催化是分解污染物而不是吸附污染物,发生的是质变而不是量变;对污染物具有不可逆的彻底分解。

高效广谱性能对室内几乎所有的细菌、病毒和有机污染物起到强制分解作用;美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光催化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂等也有很好的去除效果。

安全环保性最终产物是氧气、二氧化碳和水等小分子气体,对人体无害;不会产生类似消毒剂对环境产生的二次污染;对细菌是分解,而不单单是杀死。

篇4

在市委、市政府统一领导下,紧紧围绕我市“三大支柱产业”和“五大板块经济”发展格局,以市场为导向,以结构调整为主线,深入实施“科教兴市”战略,加强科技创新,突出以具有自主知识产权的新材料为主攻方向,组织新材料产品创新及其产业化,并以新材料为基础带动相关产品群的拓展和延伸,形成一批新材料原始自主创新的企业研发核心机构,培育一批驾驭新材料研发的高层科技专业人才,建立起具有区域特色的丝绸纺织、光电缆、新型建材、精细化工等新材料科技创新载体,建立、健全我市为企业新材料产业技术创新和产业化提供社会化科技服务功能的中介机构,全面提升我市新材料产业技术创新能力,增强我市经济、科技综合实力,促进我市经济结构调整和产业升级。

到期末,培育对全市产业结构调整具有战略意义的新材料骨干规模企业10家,具有较高市场占有率的新材料产品20个,争取全市新材料产业年产值达到10亿元,建设好国家丝绸星火密集区和国家火炬计划光电缆产业基地,按期建成省丝绸工程技术研究中心,培育建设省光电传输工程技术研究中心。

二、重点任务

(一)大力培育五大重点新材料产品群

大力培育新一代纺织材料、光电子材料、纳米材料、新型建筑材料和精细化工等五大重点新材料产品群。重点开发具有自主知识产权的新材料产品。积极开发面向丝绸纺织、光电缆等支柱行业的高性能、多功能、高感性新一代纺织材料及面料,满足高档服饰和工业装备需要。研发具有战略竞争力和可持续发展的光电子材料、纳米材料、复合材料、新型建材和精细化工材料。

1、新一代纺织材料

重点围绕高档服饰和工业装备的需要,开发高性能、多功能、高感性新一代纺织材料。培育新型合成纤维、新型后整理技术的真丝绸、特殊性能装备用纤维、生态环保型纤维等具有高附加值特征的新一代纺织材料集群。积极培育具有电磁屏蔽、超净化等功能性电子装备纤维的产业化能力。加快超细旦海岛纤维、竹纤维、三GT纤维、大豆蛋白纤维等绿色环保型新产品规模化生产,争取获得专利20项。

2、光电子材料

重点围绕通信行业开发数据、信息传输、存储和处理器件所需要的关键材料,培育光纤预制棒、特种光纤、关键光器件等以光电子技术为基础的光电子材料产品群。重点突破光纤预制棒、特种光纤、光纤放大器、透明功能陶瓷光开关、激光打印机、光电导鼓等10项规模化生产技术,争取获得授权专利10项。

3、纳米材料

重点围绕化工、电子、医药产业,培育各类具有良好表面特征的纳米粉体,以及纳米技术应用材料,加快突破纳米涂料,纳米改性工程塑料等重大产品的规模化生产技术以及医用高分子材料等,取得专利5项。

4、新型建筑材料

重点发展高性能、低能耗、低污染、可循环再生利用的生态新型建筑材料,优先生产节能、节材、节水、节地的新型建筑材料,无机非金属新材料无碱玻纤织物技术装备及高性能、低环境负荷的水泥及混凝土制备工艺技术。规划年产100万平方米生产能力的绿色建材企业群,争获专利5项。

5、精细化工材料

重点开发功能性、专用性、附加值高的精细化工产品,提高产品质量和应用性能,优先发展农药中间体,生物农药及生态剂型。染料方面重点发展高固色承纤维染料、超细纤维染料、高档有机颜料,以及天然纤维不皱整理剂和整理剂阻燃、防水、拒油、防污等功能性助剂。食品添加剂方面重点发展营养、功能兼备的高档次食品防腐剂、食用天然色素、绿色食用香料、营养代剂等,规划每年取得专利3项。

(二)建立健全技术创新体系

1、开展创新性研究

依托亨通集团博士后创新中心、永鼎集团博士后科研工作站和省丝绸工程技术研究中心等创新机构,鼓励在行业中处于领先地位的部分骨干企业,以新材料开发、应用为核心,适当进行前沿性研究,组织实施新材料领域国家和省自然科学基金、省高技术研究计划等项目1—2项。

2、推进产学研结合

鼓励企业与省内外科研机构、大专院校技术合作,承担攻关项目。在新材料领域以科技计划为引导,以企业为主体,组织产业化攻关、星火、火炬等各种计划项目5--10项。

3、加快建立企业研发机构及公共技术服务平台

对上述新一代纺织材料、电子材料、纳米材料、新型建筑材料、精细化工材料等五种重点新材料,目前已研发出产品的骨干企业,应建立企业技术研发机构。重点建设省丝绸工程技术研究中心,省光电传输工程技术研究中心,并在这两个“中心”内,建立面向全省的新材料分析测试部门,为全省本行业产品测试、人才培养和标准制定提供技术支持。

(三)加快建成国家火炬计划光电缆产业基地

按照《国家火炬计划光电缆产业基地实施方案》,加快该基地的建设,并把该基地建设成我市光电子新材料产业技术创新示范工程,带动光电缆特色产业不断发展,引导和鼓励该基地骨干企业继续研发光电子新材料产品及其延伸新材料,拉长光电子新材料产业链,做大做强光电子新材料产业。同时,积极培育和发展该基地新的骨干企业研发与光电子新材料相关学科的其它新材料产业。

三、主要措施

(一)加强新材料产业技术创新示范工程实施的组织领导,研究分析我市组织实施新材料产业技术创新工作的状况,及时指导我市新材料产业技术创新工作,组织协调有关部门的相互配合工作。继续加强研究用科技政策来引导和鼓励企业研发新材料和技术创新的积极性,帮助企业解决在技术创新工作中遇到的各种困难。

(二)加大新材料产业技术创新工作科技计划项目实施的力度。加大对新材料项目的科技经费支持,尤其对一些原始创新、具有自主知识产权的关键新材料,不仅在研发创新中要加大科研经费支持力度,而且在产业化过程中要给予较大的资金支持或政策优惠,协助新材料研发企业做好技术、研发条件和人才等各方面的配合工作和综合科技服务工作。

(三)开展科技合作交流,加强新材料开发产学研一体化工作。积极组织企业参与新材料技术创新的科技合作交流,定期举办由行业协会组织的本行业新材料现状及研发的研讨会,引进国外最新材料成果及动态信息,跟踪国内外新材料先进水平,及时掌握新材料竞争态势。组织企业参加各类高层次的高新材料技术交易会,引进高科技人才和先进成果,研发自己的新材料产品,对接最新科技成果,组织和引导企业开展产学研一体化发展,联合开发新材料,以有效解决目前我市一部分企业缺乏自主研制能力的问题。

(四)加大对新材料技术创新的投入。开发新材料是产业结构调整获得高效益、经济发展谋求高速度的较好途径,是攻克技术难题的关键。因此要敢于加大科研开发的投入力度,建立起我市正确评价和激励新材料技术创新机制。企业应确保技术创新研发经费占销售额的一定比例,专门用于研发新材料、新产品,并建立科学、合理的监督、考核制度,激发科技创新的热情。市科技局拟划出部分科技三项经费,专门用于新材料产业的技术创新示范工程,而且额度应逐年加大,确保具有核心竞争力的新材料企业顺利发展。

篇5

我厂发明成功用99%的石粉,加入1%的几种食品级化工原料,经混溶复合,红外微波改性,瞬间变成超级纳米陶瓷漆。广泛用于室内外墙面装饰,产品粉末状,加水拌匀即可施工,不用先刮腻子再刷乳胶漆,而是打底做面一次完成,省工省时,效果如陶瓷般坚硬洁白,光滑如镜,不起皮,不开裂,具备超强的耐污性,水洗万次无损伤。每吨成本650元,市售参考价6000元,关键是产品不含任何有毒有害物质,不含甲醛,绿色环保,通过国家建材认证,整体装饰效果超过任何一种墙体漆。国内抗甲醛墙体漆每吨售十万元以上,高档乳胶漆每吨售五万,欢迎前来考察对比,现面向全国提供全套生产技术及设备。

超级纳米胶粘剂

用沙子石粉赚大钱

我厂发明成功用99%的沙子石粉,加入1%的化工原料及纳米胶链剂,经密炼复合而成超级纳米胶粘剂,每吨成本350元,售1300元。广泛用于大理石、保温板、瓷砖的粘贴,施工中无需再购砂子水泥,只加水调合,即可施工,胶分子快速渗透到石材及建筑物中,形成硅钙石,永不脱落,粘结力是水泥的十倍,铺大理石地面每平方只需4公斤,贴瓷砖1.5公斤,比传统施工省料80%,成本下降50%。室内地面只需0.3公分,极大提高了空间高度。超级纳米胶粘剂将引爆城建墙体及地面施工的一场新革命,1~3人办厂,日产12吨,现对外提供技术设备,每市只限一家。

超级纳米油污分解剂

篇6

1、各国竞相出台纳米科技发展战略和计划

由于纳米技术对国家未来经济、社会发展及国防安全具有重要意义,世界各国(地区)纷纷将纳米技术的研发作为21世纪技术创新的主要驱动器,相继制定了发展战略和计划,以发表和推进本国纳米科技的发展。目前,世界上已有50多个国家制定了国家级的纳米技术计划。一些国家虽然没有专项的纳米技术计划,但其他计划中也往往包含了纳米技术相关的研发。

(1)发达国家和地区雄心勃勃

为了抢占纳米科技的先机,美国早在2000年就率先制定了国家级的纳米技术计划(NNI),其宗旨是整合联邦各机构的力量,加强其在开展纳米尺度的科学、工程和技术开发工作方面的协调。2003年11月,美国国会又通过了《21世纪纳米技术研究开发法案》,这标志着纳米技术已成为联邦的重大研发计划,从基础研究、应用研究到研究中心、基础设施的建立以及人才的培养等全面展开。

日本政府将纳米技术视为“日本经济复兴”的关键。第二期科学技术基本计划将生命科学、信息通信、环境技术和纳米技术作为4大重点研发领域,并制定了多项措施确保这些领域所需战略资源(人才、资金、设备)的落实。之后,日本科技界较为彻底地贯彻了这一方针,积极推进从基础性到实用性的研发,同时跨省厅重点推进能有效促进经济发展和加强国际竞争力的研发。

欧盟在2002—2007年实施的第六个框架计划也对纳米技术给予了空前的重视。该计划将纳米技术作为一个最优先的领域,有13亿欧元专门用于纳米技术和纳米科学、以知识为基础的多功能材料、新生产工艺和设备等方面的研究。欧盟委员会还力图制定欧洲的纳米技术战略,目前,已确定了促进欧洲纳米技术发展的5个关键措施:增加研发投入,形成势头;加强研发基础设施;从质和量方面扩大人才资源;重视工业创新,将知识转化为产品和服务;考虑社会因素,趋利避险。另外,包括德国、法国、爱尔兰和英国在内的多数欧盟国家还制定了各自的纳米技术研发计划。

(2)新兴工业化经济体瞄准先机

意识到纳米技术将会给人类社会带来巨大的影响,韩国、中国台湾等新兴工业化经济体,为了保持竞争优势,也纷纷制定纳米科技发展战略。韩国政府2001年制定了《促进纳米技术10年计划》,2002年颁布了新的《促进纳米技术开发法》,随后的2003年又颁布了《纳米技术开发实施规则》。韩国政府的政策目标是融合信息技术、生物技术和纳米技术3个主要技术领域,以提升前沿技术和基础技术的水平;到2010年10年计划结束时,韩国纳米技术研发要达到与美国和日本等领先国家的水平,进入世界前5位的行列。

中国台湾自1999年开始,相继制定了《纳米材料尖端研究计划》、《纳米科技研究计划》,这些计划以人才和核心设施建设为基础,以追求“学术卓越”和“纳米科技产业化”为目标,意在引领台湾知识经济的发展,建立产业竞争优势。

(3)发展中大国奋力赶超

综合国力和科技实力较强的发展中国家为了迎头赶上发达国家纳米科技发展的势头,也制定了自己的纳米科技发展战略。中国政府在2001年7月就了《国家纳米科技发展纲要》,并先后建立了国家纳米科技发表协调委员会、国家纳米科学中心和纳米技术专门委员会。目前正在制定中的国家中长期科技发展纲要将明确中国纳米科技发展的路线图,确定中国在目前和中长期的研发任务,以便在国家层面上进行发表与协调,集中力量、发挥优势,争取在几个方面取得重要突破。鉴于未来最有可能的技术浪潮是纳米技术,南非科技部正在制定一项国家纳米技术战略,可望在2005年度执行。印度政府也通过加大对从事材料科学研究的科研机构和项目的支持力度,加强材料科学中具有广泛应用前景的纳米技术的研究和开发。

2、纳米科技研发投入一路攀升

纳米科技已在国际间形成研发热潮,现在无论是富裕的工业化大国还是渴望富裕的工业化中国家,都在对纳米科学、技术与工程投入巨额资金,而且投资迅速增加。据欧盟2004年5月的一份报告称,在过去10年里,世界公共投资从1997年的约4亿欧元增加到了目前的30亿欧元以上。私人的纳米技术研究资金估计为20亿欧元。这说明,全球对纳米技术研发的年投资已达50亿欧元。

美国的公共纳米技术投资最多。在过去4年内,联邦政府的纳米技术研发经费从2000年的2.2亿美元增加到2003年的7.5亿美元,2005年将增加到9.82亿美元。更重要的是,根据《21世纪纳米技术研究开发法》,在2005~2008财年联邦政府将对纳米技术计划投入37亿美元,而且这还不包括国防部及其他部门将用于纳米研发的经费。

日本目前是仅次于美国的第二大纳米技术投资国。日本早在20世纪80年代就开始支持纳米科学研究,近年来纳米科技投入迅速增长,从2001年的4亿美元激增至2003年的近8亿美元,而2004年还将增长20%。

在欧洲,根据第六个框架计划,欧盟对纳米技术的资助每年约达7.5亿美元,有些人估计可达9.15亿美元。另有一些人估计,欧盟各国和欧盟对纳米研究的总投资可能两倍于美国,甚至更高。

中国期望今后5年内中央政府的纳米技术研究支出达到2.4亿美元左右;另外,地方政府也将支出2.4亿~3.6亿美元。中国台湾计划从2002~2007年在纳米技术相关领域中投资6亿美元,每年稳中有增,平均每年达1亿美元。韩国每年的纳米技术投入预计约为1.45亿美元,而新加坡则达3.7亿美元左右。

就纳米科技人均公共支出而言,欧盟25国为2.4欧元,美国为3.7欧元,日本为6.2欧元。按照计划,美国2006年的纳米技术研发公共投资增加到人均5欧元,日本2004年增加到8欧元,因此欧盟与美日之间的差距有增大之势。公共纳米投资占GDP的比例是:欧盟为0.01%,美国为0.01%,日本为0.02%。

另外,据致力于纳米技术行业研究的美国鲁克斯资讯公司2004年的一份年度报告称,很多私营企业对纳米技术的投资也快速增加。美国的公司在这一领域的投入约为17亿美元,占全球私营机构38亿美元纳米技术投资的46%。亚洲的企业将投资14亿美元,占36%。欧洲的私营机构将投资6.5亿美元,占17%。由于投资的快速增长,纳米技术的创新时代必将到来。

3、世界各国纳米科技发展各有千秋

各纳米科技强国比较而言,美国虽具有一定的优势,但现在尚无确定的赢家和输家。

(1)在纳米科技论文方面日、德、中三国不相上下

根据中国科技信息研究所进行的纳米论文统计结果,2000—2002年,共有40370篇纳米研究论文被《2000—2002年科学引文索引(SCI)》收录。纳米研究论文数量逐年增长,且增长幅度较大,2001年和2002年的增长率分别达到了30.22%和18.26%。

2000—2002年纳米研究论文,美国以较大的优势领先于其他国家,3年累计论文数超过10000篇,几乎占全部论文产出的30%。日本(12.76%)、德国(11.28%)、中国(10.64%)和法国(7.89%)位居其后,它们各自的论文总数都超过了3000篇。而且以上5国2000—2002年每年的纳米论文产出大都超过了1000篇,是纳米研究最活跃的国家,也是纳米研究实力最强的国家。中国的增长幅度最为突出,2000年中国纳米论文比例还落后德国2个多百分点,到2002年已经超过德国,位居世界第三位,与日本接近。

在上述5国之后,英国、俄罗斯、意大利、韩国、西班牙发表的论文数也较多,各国3年累计论文总数都超过了1000篇,且每年的论文数排位都可以进入前10名。这5个国家可以列为纳米研究较活跃的国家。

另外,如果欧盟各国作为一个整体,其论文量则超过36%,高于美国的29.46%。(2)在申请纳米技术发明专利方面美国独占鳌头

据统计:美国专利商标局2000—2002年共受理2236项关于纳米技术的专利。其中最多的国家是美国(1454项),其次是日本(368项)和德国(118项)。由于专利数据来源美国专利商标局,所以美国的专利数量非常多,所占比例超过了60%。日本和德国分别以16.46%和5.28%的比例列在第二位和第三位。英国、韩国、加拿大、法国和中国台湾的专利数也较多,所占比例都超过了1%。

专利反映了研究成果实用化的能力。多数国家纳米论文数与专利数所占比例的反差较大,在论文数最多的20个国家和地区中,专利数所占比例超过论文数所占比例的国家和地区只有美国、日本和中国台湾。这说明,很多国家和地区在纳米技术研究上具备一定的实力,但比较侧重于基础研究,而实用化能力较弱。

(3)就整体而言纳米科技大国各有所长

美国纳米技术的应用研究在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪等领域快速发展。随着纳米技术在癌症诊断和生物分子追踪中的应用,目前美国纳米研究热点已逐步转向医学领域。医学纳米技术已经被列为美国国家的优先科研计划。在纳米医学方面,纳米传感器可在实验室条件下对多种癌症进行早期诊断,而且,已能在实验室条件下对前列腺癌、直肠癌等多种癌症进行早期诊断。2004年,美国国立卫生研究院癌症研究所专门出台了一项《癌症纳米技术计划》,目的是将纳米技术、癌症研究与分子生物医学相结合,实现2015年消除癌症死亡和痛苦的目标;利用纳米颗粒追踪活性物质在生物体内的活动也是一个研究热门,这对于研究艾滋病病毒、癌细胞等在人体内的活动情况非常有用,还可以用来检测药物对病毒的作用效果。利用纳米颗粒追踪病毒的研究也已有成果,未来5~10年有望商业化。

虽然医学纳米技术正成为纳米科技的新热点,纳米技术在半导体芯片领域的应用仍然引人关注。美国科研人员正在加紧纳米级半导体材料晶体管的应用研究,期望突破传统的极限,让芯片体积更小、速度更快。纳米颗粒的自组装技术是这一领域中最受关注的地方。不少科学家试图利用化学反应来合成纳米颗粒,并按照一定规则排列这些颗粒,使其成为体积小而运算快的芯片。这种技术本来有望取代传统光刻法制造芯片的技术。在光学新材料方面,目前已有可控直径5纳米到几百纳米、可控长度达到几百微米的纳米导线。

日本纳米技术的研究开发实力强大,某些方面处于世界领先水平,但尚未脱离基础和应用研究阶段,距离实用化还有相当一段路要走。在纳米技术的研发上,日本最重视的是应用研究,尤其是纳米新材料研究。除了碳纳米管外,日本开发出多种不同结构的纳米材料,如纳米链、中空微粒、多层螺旋状结构、富勒结构套富勒结构、纳米管套富勒结构、酒杯叠酒杯状结构等。

在制造方法上,日本不断改进电弧放电法、化学气相合成法和激光烧蚀法等现有方法,同时积极开发新的制造技术,特别是批量生产技术。细川公司展出的低温连续烧结设备引起关注。它能以每小时数千克的速度制造粒径在数十纳米的单一和复合的超微粒材料。东丽和三菱化学公司应用大学开发的新技术能把制造碳纳米材料的成本减至原来的1/10,两三年内即可进入批量生产阶段。

日本高度重视开发检测和加工技术。目前广泛应用的扫描隧道显微镜、原子力显微镜、近场光学显微镜等的性能不断提高,并涌现了诸如数字式显微镜、内藏高级照相机显微镜、超高真空扫描型原子力显微镜等新产品。科学家村田和广成功开发出亚微米喷墨印刷装置,能应用于纳米领域,在硅、玻璃、金属和有机高分子等多种材料的基板上印制细微电路,是世界最高水平。

日本企业、大学和研究机构积极在信息技术、生物技术等领域内为纳米技术寻找用武之地,如制造单个电子晶体管、分子电子元件等更细微、更高性能的元器件和量子计算机,解析分子、蛋白质及基因的结构等。不过,这些研究大都处于探索阶段,成果为数不多。

欧盟在纳米科学方面颇具实力,特别是在光学和光电材料、有机电子学和光电学、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、超导体、复合材料、医学材料、智能材料等方面的研究能力较强。

中国在纳米材料及其应用、扫描隧道显微镜分析和单原子操纵等方面研究较多,主要以金属和无机非金属纳米材料为主,约占80%,高分子和化学合成材料也是一个重要方面,而在纳米电子学、纳米器件和纳米生物医学研究方面与发达国家有明显差距。

4、纳米技术产业化步伐加快

目前,纳米技术产业化尚处于初期阶段,但展示了巨大的商业前景。据统计:2004年全球纳米技术的年产值已经达到500亿美元,2010年将达到14400亿美元。为此,各纳米技术强国为了尽快实现纳米技术的产业化,都在加紧采取措施,促进产业化进程。

美国国家科研项目管理部门的管理者们认为,美国大公司自身的纳米技术基础研究不足,导致美国在该领域的开发应用缺乏动力,因此,尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心,希望借此使纳米技术的基础研究和应用开发紧密结合在一起。美国联邦政府与加利福尼亚州政府一起斥巨资在洛杉矾地区建立一个“纳米科技成果转化中心”,以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。该中心的主要工作有两项:一是进行纳米技术基础研究;二是与大企业合作,使最新基础研究成果尽快实现产业化。其研究领域涉及纳米计算、纳米通讯、纳米机械和纳米电路等许多方面,其中不少研究成果将被率先应用于美国国防工业。

美国的一些大公司也正在认真探索利用纳米技术改进其产品和工艺的潜力。IBM、惠普、英特尔等一些IT公司有可能在中期内取得突破,并生产出商业产品。一个由专业、商业和学术组织组成的网络在迅速扩大,其目的是共享信息,促进联系,加速纳米技术应用。

日本企业界也加强了对纳米技术的投入。关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合,不久前又建立了“关西纳米技术推进会议”,以大力促进本地区纳米技术的研发和产业化进程;东丽、三菱、富士通等大公司更是纷纷斥巨资建立纳米技术研究所,试图将纳米技术融合进各自从事的产业中。

欧盟于2003年建立纳米技术工业平台,推动纳米技术在欧盟成员国的应用。欧盟委员会指出:建立纳米技术工业平台的目的是使工程师、材料学家、医疗研究人员、生物学家、物理学家和化学家能够协同作战,把纳米技术应用到信息技术、化妆品、化学产品和运输领域,生产出更清洁、更安全、更持久和更“聪明”的产品,同时减少能源消耗和垃圾。欧盟希望通过建立纳米技术工业平台和增加纳米技术研究投资使其在纳米技术方面尽快赶上美国。

篇7

应用于电力行业,同样的能耗,可多发出10%的电量;

应用于钢铁行业,同样的产能,可减少10%的能源消耗;

……

以不改变现有发动机结构或机械设备的运行方式为前提,不需改造设备,无需额外的时间投入,只需借助一种油液,这些功效可全部实现。

听上去有点玄乎,但它确实存在,而且就在我们身边。这种神奇的液体,就是由江苏南通众诚生物技术有限公司(以下简称“众诚生物”)研发的“兰博士”纳米铜节能修复剂。

2013年8月26日,纳米铜节能修复剂项目在京通过科技成果鉴定。由能源、化工、机械等行业专家组成的鉴定委员会,对该项目给予了“独特的修复功能填补了国际、国内空白,抗磨性能达到国际先进水平”的高度评价。

专家一致认定,该产品具有优良的减摩抗磨和极压修复性能,运用于交通运输领域和高能耗机械设备中,可以显著改善其运行状况,并具有节能减排的巨大经济和社会效益,是“一可多赢”(用户节约燃料、空气得到净化、企业得到发展、社会节约能源)的项目,应用前景广阔。

在能源紧缺、节能减排刻不容缓的今天,“兰博士”纳米铜节能修复剂的出现,可谓一路奇兵。它在交通运输、电力、机械、钢铁等行业领域所表现出的巨大潜力,着实振奋了不少人的心,为我国的节能减排大业带来了一股全新动力。

日前,江苏南通众诚生物技术有限公司董事长姚明忠接受本刊电话采访,详细介绍了“兰博士”与众诚生物—

纳米铜铸就核心技术

修复剂在国内已不是什么新鲜概念,“以养代修”的理念逐步为人们所接受。现在市场上各种不同品牌的发动机修复剂、汽车划痕修复剂、缸体修复剂、机械密封修复剂等可谓种类繁多,尤以应用在汽车行业的为甚。

以发动机修复剂为代表。从本质上来说,发动机修复剂就是一种油添加剂,它在不破坏油各项指标平衡的前提下,有效修复摩擦表面的磨损,恢复发动机气缸的密封性,提高发动机动力。其性能取决于所使用的修复材料,现有产品因使用的修复材料不同,大体上可分为纳米固体颗粒修复剂、陶瓷凝胶修复剂、氟碳表面修复剂三种。“兰博士”纳米节能修复剂属于第一种。

姚明忠介绍,作为一种新产品,“兰博士”与其他产品的最根本不同,在于其独有的自修复功能。“很多添加了纳米材料添加剂都具有减摩抗磨功能,而‘兰博士’除这一基本功能外,还能够自动修复磨损,延长发动机的寿命,这也使其他诸如节油、减少排放、增强动力、清除积碳、降低噪音等功能更加持久稳定,尤其是能够让车辆烧机油的现象得到明显改善。”从根本上来讲,自修复功能的获得,要归功于“兰博士”的核心材料—纳米铜及铜合金的应用。

已有实验证明,纳米铜添加剂具有良好的自修复功能,也就是说,它在摩擦的过程中,能够在磨损表面形成一层柔软而致密的自修复膜。这层修复膜能够隔离摩擦副之间的直接接触,修复磨损表面的微损伤,从而起到有效的减摩抗磨和自修复作用。

此外,纳米铜粒子加入后,可随油在各个摩擦副表面均匀分布,形成一个小滚珠层,将原本的滑动摩擦转变为滚动摩擦,由此可减少70%以上的摩擦阻力,显著降低能耗,达到节能减排的效果。

这是纳米铜的独特之处,使其所构成修复剂具备独特的功能。但作为纳米材料大军的一员,纳米铜也不可避免具备其“家族通病”—纳米微粒表面活性高,极易团聚沉淀和氧化,在油中的分散性和稳定性不好。这个“通病”,成为“兰博士”顺利实现工业化生产和应用必须要解决的技术瓶颈。

为了解决这一难题,众诚生物与河南大学开展了深入的产学研合作,并引进了河南大学的863、973研究成果—“油溶性纳米铜(合金)相关专利权及生产技术”。他们在此基础上展开合作,进行了后续的产业化基础及产品化,最终形成了纳米铜及铜合金制备方法与产品应用技术。

他们摒弃了过去依靠添加硫磷等添加剂达到增强抗磨能力和抗氧化能力的做法,从根本上降低了产品使用过程中硫、磷氧化物产生的几率;采用原位表面修饰技术和相转移方法制备纳米铜合金,通过引入多级连续乳化装置,解决了纳米铜颗粒在油中的长期均匀稳定弥散分布问题,并使其具有优异的物理化学稳定性;最终实现了高负荷极压抗磨效果接近“零磨损”的突破,解决了金属纳米抗磨材料在基础油中易团聚、沉淀,不能更好发挥极压抗磨效果两项世界难题。

针对不同机械设备系统的运行方式和特点,他们制备了油溶性纳米铜及铜合金,并与三次加氢基础油、半合成油、合成油及抗氧化剂和分散剂等科学复配,研制出了以“兰博士”为代表的一系列高效节能修复抗磨损系列产品。该产品具有完全自主知识产权,并实现了规模化工业生产。

小产品激发大效益

姚明忠介绍,“兰博士”纳米节能修复剂适用于乘用车、货车、客车、铁路机车及附属设备,船舶及附属设备,汽、柴油发电机组等。“只要是存在摩擦磨损的地方,均可使用‘兰博士’纳米节能修复剂,从而达到节能减排和极压修复的功效。”

“在油溶性纳米铜合金微粒的研究开发过程中,我们已经考核过其在各类矿物油、合成基础油如I类、II类、III类矿物油和PAO、酯类油等中的分散性和物理化学稳定性,从目前的一系列验证实验和三年多的市场应用结果来看,尚未有一例因使用‘兰博士’产品导致车辆发动机损坏的案例,产品无任何缺陷或副作用。”姚明忠补充,实验和应用结果同样证实:在相同的运行环境下,添加了“兰博士”产品的车辆,至少节油10%~30%, 同时对受损发动机有明显修复作用和延长发动机寿命的功效。

不仅如此,同样有数据显示:使用“兰博士”纳米节能修复剂,还可提升汽车动力15%以上,减少尾气排放30%~50%,并使冷启动磨损和低温磨损显著降低、发动机清洗次数减少,而车主更明显的感受则是发动机震动降低,噪音污染较少;油品抗氧化性提高,换油周期延长。“只要用了我们的产品,我们会发放‘百万公里无大修保障卡’,承诺您车子的保养由5000公里一次,延长为10000公里一次,理论上还可以无机油驾驶6000公里。”

且经相关电力、钢铁企业应用试验证明,使用“兰博士”系列产品,可延长油使用寿命1倍以上,节能10%以上,并具有节约机械维修费、材料费、人工费、管理费,提高效率等综合效益。

综上种种,在我国节能减排形势严峻、能源日益紧缺的情况下,“兰博士”系列产品所具有的节能、减排、降耗、环保等种种优势,都使其推广和应用蕴藏着巨大的社会效益和经济效益,对我国油技术的提升与行业发展,对与油产品相关的交通运输、高耗能等相关行业的产业升级,甚至对我国经济增长方式的转型都具有重要意义。

如今,“兰博士”已经上市三年,目前,相关产品已在华润电厂、沙钢集团、北京公交集团、深圳西部公交、广汇集团、大连中升集团和国内部分市场得到了良好的应用和推广。

从第一年仅5千万的销售额,到第二年突破1亿,再到现在为更多的人了解和接受,姚明忠和众诚生物一步一步走得很实在,对未来的市场也充满信心。“在汽车市场上,一开始我们做的主要是前十位的4S店集团和一些公交、长途运输的客户,接下来我们会逐步转向汽车后市场,尤其是大量的离开4S店做保养的这些客户。汽车后市场的潜力还是很大的,前景十分广阔。”

2013年10月,“兰博士”深度养护连锁模式启动。这个以销售“兰博士”产品为主,集汽车美容、养护、维修于一体的连锁项目,旨在探索以连锁加盟的方式扩张业务,建立一种全新的模式,通过规范指导更多的人开店,逐步从输出产品过渡到输出服务,最终发展到输出标准,逐步将市场话语权掌握在自己手中。

“我们会聘请专业的汽车养护专家,为客户的爱车量身打造只属于它的保养方案。像洗车等常规服务不是主营业务,有些会是免费的。在主营业务方面,我们也推崇以最低的价格为客户提供最优质的服务。现在在北京、天津、上海等地,都已经有加盟店在组建筹备了。”“兰博士”的版图在逐步扩大。

初心不改只为蓝天

众诚生物创立于2002年,以高科技手段实现节能环保是最初就划定的发展领域。十余年拼搏与发展,众诚生物专业致力于高科技油品的研发与生产,目前已拥有国家级专利7项,主营防冻液、油、纳米节能修复剂、汽柴油添加剂等四大系列数十个品种,全部具有自主知识产权,具有万吨防冻液、油,千吨纳米节能修复剂、汽柴油添加剂的生产能力。

公司相关产品主要应用在汽车、电力、机械制造、交通运输、船舶制造等各个行业,在节能减排方面贡献突出,是南通市产学研示范企业、南通生物质能工程技术研究中心建设单位,并获得了江苏省高成长型中小企业、江苏省科技型中小企业、南通市中小企业数字之星、“美丽中国 2013年度创新贡献单位”等荣誉称号。

能够取得如此快速的发展,姚明忠认为得益于产学研发展之路,得益于强劲的人才团队,得益于科学、人性化的管理。

众诚生物一直坚持产学研相结合发展之路。多年来,众诚生物与河南大学、清华大学、复旦大学、东南大学、北京化工大学、中科院兰州化物所、中科院上海有机所等高等学府、科研机构建立了良好的合作关系。“我们知道市场需要什么,也了解高校和科研机构所具备的能力,我们作为中间环节把这两方面充分结合起来,一方面使我们的研究更有深度,研究进度更快,另一方面也使相关研究更有针对性,减少了研发风险和费用。”

在江苏省高层次创新创业人才引进计划、南通市江海英才引进计划等人才计划的支持下,众诚生物打造了自己的研发团队,包括4位博士和博士后、8位硕士和一批有着丰富研发经验的本科人才。“现在正计划从英国和美国分别引进两位博士后充实队伍。”

一家公司的快速成长和发展离不开科学的管理。但姚忠明却说,科学管理确实是基础,但要真正调动员工的积极性,仅靠科学管理还不够,还应将“以人文本”的软性文化管理融入其中。集管理培训、技术培训和新员工上岗培训于一体的培训体系、与各高校和科研院所合作开展委托培养等方式,都为员工的成长和提升提供了良好的平台。

姚明忠强调,在众诚生物,“股东关注员工的成长,为员工着想;员工关注股东价值的实现,为股东着想。双方合成一股力,和谐共存,着眼点都放在企业的良性发展上,股东从资源上给予企业支持,员工在能力上支持企业,共同推动企业的可持续发展。”

如今,“兰博士”已经是一个成熟的产品,众诚生物一方面对其进行产业化升级改造,不遗余力地进行产品推广,另一方面也在积极研发新产品。“我们将结合不同机械设备和不同系统的运行方式和工况特点,致力于纳米新材料和系列纳米修复剂的研究开发,比如低硫磷型油溶性纳米铜的制备、纳米二氧化硅的制备、汽油添加剂、球磨机专用纳米节能修复剂的制备等。”

篇8

一、电子信息

1、软件:LINUX支撑软件,电子政务、电子商务、企业信息化等平台软件,行业应用软件,嵌入式核心支撑软件,中间件,网络信息安全软件,数字电视专用软件。

2、集成电路:信息化关键设备专用集成电路设计,半导体功率器件芯片设计,各种专用集成电路和系统级芯片。

3、新型显示器件及新型元器件:高清晰度CRT及TFT-LCD、PDP等新型显示器及显示器件、光电子器件,中高档电子元器件、新型机电元器件、磁性材料与电感变压器,各类传感器,印刷电路板(线路板),新型电源/电池。

4、计算机与网络产品:适应新一代高速宽带信息网的网络产品,核心路由器,软交换设备,保证QOS的网络融合互通设备,多种接入技术和系统设备,网络计算机及相关核心产品,微型计算机和各类终端产品,各类打印设备及关键部件,各类存储器及驱动设备,不间断电源。

5、通信产品:数字移动通信系统设备、终端产品及配套产品,数字集群通信产品,数字卫星接收机及其它卫星通信产品,通信导航设备,调制解调设备,手机及其它手持网络通信终端配套产品。

6、数字音视频产品:数字压缩编解码设备,数字有线电视前端、中间件、接收和机顶盒产品,高清晰度显示产品,数字激光视盘机及关键部件,数字摄录一体机以及数码相机。

7、汽车电子产品:汽车发动机、传动和行驶控制系统,车载多媒体系统、信息系统、防盗系统、故障诊断系统等,节油环保电子点火装置,汽车电子基础器件。

8、信息化:企业管理信息化,用于农业生产、加工、流通等环节的专家智能辅助决策系统和数字农业技术产品,信息技术在灾害监测预报、作物估产、粮食安全预警及农业宏观决策等领域的配套应用,农产品质量标准及安全监控系统,农业技术及农产品信息服务系统。

二、光机电一体化

1、现代科学分析仪器:围绕农产品与食品安全检测、环境保护需要的集成化、微型化、网络化、智能化的新型分析仪器仪表及其配套试剂、零部件。

2、工业自动化:工业生产过程自动化。

3、全开放分布式控制系统及智能仪表:综合自动化控制系统及其检测与控制仪表,智能化工业控制部件和执行机构。

三、生物及医药

1、生物活性物质:海洋生物、动物、植物等活性物质的分离、提取、纯化及利用。

2、畜禽水产用生物制品:水产养殖动物主要病原菌多价疫苗,禽流感等重大动物疫病的疫苗、免疫增强剂、诊断试剂。

3、绿色环保型农业投入品:高效、安全、低毒性、低残留的生物肥料、生物农药(含兽药、疫苗)、生长调节剂、生物饲料(及其添加剂)等。

4、发酵工程:生物化工原料,新型酶制剂,新型氨基酸和寡糖。

5、创新药物:用于治疗重大疾病、具有独特疗效、量大面广的化学新药,新型、优势原料药及诊断试剂。

6、现代中药:中药新药,中药复方药及饮片;中药材优良品种的规范化、标准化、规模化种植及繁育,濒危稀缺中药材的人工种源繁育;新型中药饮片生产工艺与装备。

7、生物医学工程:疾病的急救、诊疗、康复技术和装置,医学影像技术和装备,生物医学材料。

四、新材料

1、电子信息材料:激光、平板显示、存储、传感等用光电子材料,集成电路用高纯材料、新型硅基材料和封装材料。

2、特种功能材料:生态环境材料、化肥催化材料、光催化材料、能源材料。

3、纳米材料:纳米粉体材料、纳米膜材料、纳米催化材料和纳米晶金属材料,材料表面纳米化技术,纳米材料规模化应用。

4、高性能金属结构材料:铝合金预拉伸板,高温合金粉末及部件。

5、先进无机非金属材料:信息、化工行业用特种陶瓷材料,工业窑炉用特种耐火材料,利用废弃物制备新型建材。

6、新型高分子材料:特种用途的高性能聚合物材料,差别化和功能化化学纤维及纺织助剂。

五、先进能源、环保和资源综合利用

1、新能源和可再生能源:生物质液体燃料,高效率、低成本的太阳能光伏电池组件及系统控制部件,高效太阳能热水器换代产品,风力发电设备。

2、工业废水处理:城市污水、工业废水处理后再生水回用技术以及配套水处理化学品,薄膜负载型光催化材料,膜材料及组件,工业废水处理稳定达标排放技术和设备,高浓度有机废水成熟可靠治理技术和设备。

3、排气净化:烟气脱硫设备、除尘设备,机动车排气净化器,机动车排气净化用高性能蜂窝载体、柴油车排放碳颗粒物和氮氧化物净化催化剂。

4、生态环境建设:矿山生态恢复、污染土壤修复、污染水体修复技术,养殖业水体净化及富营养化防治技术及产品。

5、生活垃圾处理:垃圾分选技术和设备,大型垃圾焚烧处置设备及热能回收利用系统、设备;垃圾填埋渗滤液处理技术和设备。

6、重点行业清洁生产:造纸、印染、皮革、化工、医药、冶金、有色、建材等行业清洁生产技术及产品。

7、环境自动监测仪器及系统:环境空气质量和地面水自动监测仪器及系统,污染事故应急监测等便携式现场快速测定仪以及预警、警报仪器,水中微量有机污染物的富集装置。

8、工业固体废弃物的资源综合利用:用废弃物生产复合材料、尾矿微晶玻璃、轻质建材、地膜、水泥替代物、工程结构制品等技术及设备。

9、林区“次、小、薪”材和竹材综合利用:应用高新技术开发“次、小、薪”材和竹材新产品。

六、机械设备

1、汽车、摩托车关键零部件:汽车及摩托车发动机、传动系统、制动系统及关键零部件,车用新型动力关键部件和产品。

2、船舶修造:特种船舶、关键船用装备及配套产品,船舶修理装备及配套产品。

3、专用设备:自控等高性能工程机械及配套产品,数控机床(加工中心)及配套件,精密模具制造,新型纺织、服装、食品加工、包装、塑料、制药、农业等专用设备、生产流水线及关键零部件。

4、新型输变电设备:高压、特种、复合线缆,环保、低耗、智能化高性能变压器,智能化高低压开关设备,智能化电器。

5、特种新型电机:新型微型、特种及节能电机,新型电动工具。

七、石油化工

1、石油化工及下游产品:合成塑料、合成橡胶、合成纤维等三大合成材料开发应用及深加工产品。

2、高性能、绿色精细化工产品:高性能染料、颜料、涂料及其它新领域精细化工产品和天然、无毒、高效食品添加剂。

3、氟、硅化学品:新型氟、硅材料、含氟精细化学品,有机硅及其下游产品。

4、新型、高效、低毒化学农药:新型、高效、低毒化学农药和农药新型制剂。

八、纺织皮革

1、可再生纤维及高档纺织面料:纤维素纤维、蛋白纤维等可再生纤维,碱溶性聚酯及熔体直纺纤维,新型功能性、差别化化学纤维、超细复合短纤维,新型印染后整理技术,新型纺纱技术和数码织造技术,高档家用纺织品。

2、重要产业用纺织品研发及应用:汽车等高档产业配套用纺织材料,高性能过滤材料、人工合成材料,新型医用防护材料,水泥阻裂纤维,农用高性能纤维材料及非织造布。

3、高性能皮革产品:高性能超细纤维合成服饰用革,车辆内饰等高档产业用革。

九、农林水产深加工

1、农副产品、水产品深加工:利用高技术开拓农副产品、水产品的新功能、新用途,农副产品、水产品综合开发、多梯度利用、精深加工。

2、林业特产资源的高效利用:工业用原料和物种经济林产品的高效利用,松香和松节油的深加工,植物生化产物及其衍生物精细化工产品。

3、人工林木材的深加工:木材-塑料、木纤维-合成纤维、木材-金属和木材-玻璃纤维等新型木基复合材料。

十、轻工、冶金、建材

1、造纸产品:工业技术配套用纸,农业技术配套用纸,低克重高强度纸板纸,信息用纸。

2、新型建材:节能、环保、高性能新型建材及装饰材料,高档优质建筑卫生陶瓷制品及配件,高档优质浮法玻璃原片和玻璃深加工产品。

3、钢铁制品深加工及有色金属加工:冷轧钢、镀锌板、不锈钢等深加工钢铁制品,高性能、高精度铜铝深加工。

4、稀土材料:应用先进技术开发稀土材料,对稀土材料进行深加工。

十一、现代农业

1、畜牧良种繁育:应用胚胎生物工程、分子遗传标记和生化遗传标记等技术进行家畜良种繁育。

2、水产养殖育苗:特种水产养殖新品种的繁育、病害防治,及其规模养殖。

篇9

统筹:赵永霞

组稿:孙立华赵永霞董奎勇

陈 余丁玉苗

2010 年11月19日,“全国纺织科学技术大会”在北京召开。会上,《纺织工业“十二五”科技进步纲要》(以下简称“纲要”)。“纲要”详细介绍了“十一五”我国纺织工业科技进步取得的成绩以及存在的问题和差距,同时全面解读了“十二五”纺织工业科技进步的指导思想、发展目标及重点任务。

“十一五”期间,我国纺织行业自主创新能力明显提高,高性能、功能性、差别化纤维材料技术,新型纺纱、织造与非织造技术,高新染整技术,产业用纺织品加工技术,节能环保技术,新型纺织机械以及信息化技术等重点领域的关键技术攻关和产业化取得了重大进步,多项高新技术在纺织产业领域取得了实质性突破,一批自主研发的科技成果和先进装备在行业中得到了广泛应用。其中,《纺织工业科技进步发展纲要》确定的 10 项新型成套关键装备研发和产业化攻关进展突出。

与此同时,国外一些同行也在来袭的金融危机中“厚积薄发”,在日益壮大繁荣的中国市场赚得“盆满钵满”。客观来说,他们在一些前沿及尖端技术领域仍然保持领先优势。随着全球化进程的日益深入,国内外纺织领域的交流合作将在广度和深度上获得新的突破。面对纷繁复杂的国际市场环境,我国的纺织工业如何把握好“国际”、“国内”两个市场,平衡好“引进”与“自主创新”的关系,建立合理的产业结构,实现健康可持续发展,值得深入研究。

芦长椿

全国化纤新技术开发推广中心总工程师

推荐领域发展动向

面对环境、资源与全球气候变化的严峻形势,化纤工业发展亦显现出新的动向和变化,主要表现为以下几点。

(1)具有高成本效率(Costefficient Tech)的工艺技术呈发展态势

高成本效率技术的特点主要表现在高产能、高能效、紧凑型设计以及设备有效节省空间和占地,诸如Lurgi Zimmer(鲁奇吉玛)公司、Aquafil公司的PET两釜工艺;Oerlikon Barmag(欧瑞康巴马格)公司的 eSave节能挤压机系列;Oerlikon Neumag(欧瑞康纽马格)公司的BCF地毯纱设备Sytecone和SML公司的BCF设备模块设计等,都体现出技术和经济效益方面的特点。

(2)可再生资源利用与产品高端化进程明显加快

作为可回收再利用的主要资源,瓶级切片产品的高端化趋势日益明显。如美国INVISTA(英威达)公司开发的地毯丝技术“TrublendTM”可使用 30% 回收料,其中用该技术开发的Lumena® 中空型纺前着色BCF含有 25% 的回收利用物质。德国Reimotec公司的高性能双组分单丝,皮层为普通PET,而芯层使用回收瓶片料。而目前,我国每年有 500 万 ~ 600 万t的PET再生切片仅用于加工低档短纤维或包装材料。因此,提高可再生资源的利用水平,生产高技术含量的制品,对合理利用资源、增加企业利润具有现实意义。

(3)“采用生物质原料经酶或生物催化系统制备工业生物材料与辅料”已成为纤维材料技术发展的重要趋势

近年来,采用植物纤维和生物高分子制得的植物纤维/PLA、Sisal麻/骨胶等生物增强复合材料取得了长足进展。在该领域,英威达公司开发的“BioAntron”生物基BCF添加了 10% 以蓖麻籽为原料的生物质原料,美国Glouston公司生产的化纤油剂“LurolNF”系列也加入了 60% 的生物基成分。

高粘度聚酯技术有了新进展

近来,高粘度聚酯技术在降低人力成本和能源消耗、提高单系列产能和生产弹性、减少反应的副产物(如AA含量)等方面取得了巨大进展。新型固相和液相高IV值聚酯工艺、无SSP高粘度聚酯工艺已陆续进入工业化阶段。

国内高IV值聚酯生产基本上采用CP SSP技术,与新型高IV值聚酯工艺比较,在能耗、产能/设备投资比上有不小的差距。高粘度聚酯是我国产业用纤维的主要品种 ―― 涤纶工业丝的重要原料,因此可以说,开展新型固相和液相高IV值聚酯技术的研究开发具有现实意义。

空气网络技术的革新性变化

Oerlikon Textile Components(欧瑞康纺织专件)旗下公司Temco(腾高)开发的PremiJET® 新型喷嘴将传统纺丝上油和预网络工艺合为一体,明显改进了纤维束油剂的均化效果,并从根本上改变了纺丝车间雾化油剂污染操作环境的弊端,被业界认为是网络技术和纺丝工艺的重要变革。

目前PremiJET® 已在BCF生产中使用,并取得了巨大成功。其上油效率可提高 6% ~ 10%,油剂损耗可降低 31% ~ 41%,生产效率可提高 10%。

PremiJET® 技术的出现大大促进了空气网络加工技术的进步,可广泛用于DTY、BCF地毯纱以及工业丝等的生产中。鉴于空气网络的巨大使用面,其喷嘴的更新换代可带来 15% ~ 20% 的节能空间。我国化纤行业每年有 1 800 万 ~ 2 200 万t的加工市场,因此强化国内空气网络技术的研究,开发新型空气网络喷嘴系列产品对于化纤行业的节能具有重要意义。

卧式纺单丝技术(MHS)

近来,采用卧式纺丝成形工艺生产高性能单丝取得了长足进步。其技术特征主要为:使用诸如聚偏氟乙烯、聚醚醚酮、芳香族聚酰胺、碳氟类等高性能材料,采取灵活多样的弹性生产方式,生产用于医疗、过滤分离及承载材料等领域的具有专门用途的单丝产品。特别是Sabic公司与奥地利Starlinger(史太林格)公司合作开发的PET切割纱高强轻薄织物,引起了纤维和纺织业界的关注。该产品具有全新的织物外观,生产工艺节能、低碳,具有巨大的市场潜力。纤维强力在 7 ~ 10 g/D之间,切割纱宽 2.5 mm,织物密度 40 × 40。

施楣梧

总后军需装备研究所材料与工效研究室主任、士兵系统研究中心副主任

推荐领域发展动向

高性能维纶是在传统维纶的基础上,运用维纶理论强度高、包容性强的优点,进行深层次研发得到的一组新型功能性纤维,可应用于服装和产业用纺织品。

高强维纶

采用湿法加硼技术,特殊凝固浴实现致密皮层、醛化处理实现耐热水功能,采用适度牵伸及最终少量负牵伸兼顾纤维的强度和断裂伸长率。纤维强度为 7.5 ~ 8.0 cN/dtex,可耐受染整加工,具有优异的耐磨耐用性能,穿着舒适、成本较低,特别适合用于工装面料。

高强阻燃维纶

在高强维纶纺丝工艺的基础上添加磷系高分子阻燃剂并形成互穿网络,强度降低量极少,在强度达到 7.5 cN/dtex的同时极限氧指数为 28% ~ 30%。将此纤维与阻燃粘胶混用,可解决国产阻燃粘胶强度低的问题,从而替代进口阻燃粘胶纤维,具有显著的经济效益。

高热焓相变储能维纶

采用PVA、烷烃类PCM和成囊单体混合纺丝,在纺丝过程中原位成囊,避免了PCM微胶囊囊壁材料占很大比例、容易在纺丝液中被过滤等问题,实现了高热焓。可水洗服用储能维纶和不可水洗絮料用储能维纶的热焓分别达 25 J/g和 40 J/g。

赵庆章

中国纺织科学研究院副院长、研究员

推荐领域发展动向

以石油为主要原料的合成纤维已经成了纺织业的主要原料来源,2009年全球合成纤维占纤维总量的比例已经超过了 60%。随即而来的问题是,这样的发展能维持多久?答案也是非常清晰的,以目前的消费速度,石油将在 50 年后耗尽,而对合成纤维行业的影响将大大早于 50 年。随着石油资源的短缺涨价是必然趋势,尤其是我国已经建立了近 3 000 万t的年产能和居高不下的原料对外依存度,合成纤维行业正面临着巨大的挑战。一方面是原料耗尽,另一方面世界人口及人均纤维消耗量还在不断增长,解决这一矛盾的唯一方法就是开发以可再生资源为原料的环保节能的纤维加工技术。

千吨级国产化溶剂法(NMMO)纤维素

纤维制造的成套技术

该技术以可再生的纤维素为原料,利用NMMO水溶液对纤维素的独特溶解性能完成溶液制备和纺丝过程,是一项高难度的绿色环保加工技术,目前世界上只有Lenzing(兰精)公司独家拥有,其产能在 14 万t/a。中国纺织科学研究院和新乡化纤有限公司合作,经过几年的艰苦努力,于2010年全面打通了千吨级生产线的工艺流程。该生产线全部采用了自行设计的工艺流程和国产化设备。生产线的试车成功为开发具有工业化价值的万吨级生产线打下了坚实的基础。

生物法纤维材料产业化制备技术取得

重大进展

以淀粉为原料经发酵制备合成纤维用的多元醇是长春大成新资源集团有限公司拥有的一项技术,他们将在工业化示范线的基础上扩大生产规模,到2011年建成百万吨级多元醇生产基地,并开发以秸秆、糖基为原料的新技术。宁波天安生物材料有限公司利用生物发酵法制备PHA,建成了年产2 000 t的生产线,成了全球唯一能批量通过原料的生产商,并将在2011年扩建产能至万吨,PHA可以作为纤维材料。上述两种材料的快速发展为后石油时代合成纤维原料提供了可靠途径。

冯学本

无锡嘉元非织造技术研究所总工程师

推荐领域发展动向

高档超纤绒面革是皮革领域的领先产品,而该产品所需原料 ―― 海岛(定岛)超细纤维是创新研发的核心,该纤维的开发是技术进步的具体体现。

PE/PA组分定岛超纤

通常采用的CoPET/PET定岛超纤由于加工成本居高不下,业内专家成功采用PE/PA组分的超纤来降低生产成本,同时提高产品染色的均匀性,并将PE/PA组分由不定岛提升到定岛。

CoPET/PET定岛超纤采用碱来达到超纤的效果,但CoPET无法回收,而PE是用甲苯抽出,并可回收再利用,既环保,又可降低成本。

由于PE的特性粘度与PA相差较大,利用常规化纤的生产工艺路线是无法控制的,必须要采取特种工艺来达到定岛生产的粘岛现象。该技术的探索成功,在一定程度上为开发高档绒面革提供了纤维原料基础。

王华平

东华大学材料科学与工程学院教授、重点实验室主任

推荐领域发展动向

纳米纤维及低维功能材料在制备的新原理、新方法、新技术等方面得到了系统研究,实现了重大科学问题的突破,如:纳米纤维的成形机理、结构与功能调控及其在环境保护和生物医药等方面的应用关键技术;无机纳米材料与高分子材料的复合与杂化及其形态、结构与性能的相互关系等。揭示了无机纳米材料与有机材料功能杂化过程中的相互作用机制,攻克了高聚物/纳米无机材料原位合成技术、高聚物异相加工及加工过程材料自增强技术以及纳米结构功能一体化设计与结构控制新技术,突破了杂化材料的功能化、智能化和高性能化系统集成关键技术,有望为民用舒适、健康功能纺织新材料,军需被装用防臭、防燃融、防侦视、防弹击特殊功能材料,国家重大工程和抗灾救援用减震降噪、清洁环境等功能材料提供理论与技术支撑。

高压静电纺纳米纤维成形与高通量过滤

材料的制备及应用

发明了用自集束静电纺方法获得连续规则排列的纳米纤维,并且采用热处理克服了传统静电纺纳米纤维力学性能差的缺点,达到普通纤维的力学性能。将静电纺纤维接收在具有图案的导电接收板上,成功制得了具有特定纤维排列形态的静电纺纳米纤维膜,可促进静电纺丝产品在过滤、传感器、组织工程等领域的应用,并得到进一步提高和拓展。

功能杂化材料设计、组装及其应用关键

技术

本项目从无机功能材料的尺寸和形态结构控制着手,攻克了无机功能材料的设计合成与表面修饰、功能杂化材料的原位复合、有机 无机杂化纤维成形加工等一系列技术难关,成功实现了成纤用杂化材料在抗静电、防紫外、固色与显色等复合功能纤维及制品中的工程化应用,开发了聚丙烯腈、聚酯、聚丙烯等系列杂化功能高技术纤维。申请国家发明专利 15 项,其中 9 项已获授权;对提升功能性纤维产品的技术含量和附加价值、促进纤维及相关行业的科技进步起到了推动作用。

细旦、可染、功能聚丙烯纤维材料结构

设计及制备关键技术

本发明将前沿纳米技术、新型合成方法、精细染整技术与纤维加工技术有机结合,取得了如下技术成果:(1)通过可控合成调控具有刚性链结构的改性聚烯烃(MPO)的分子量大小及其分布,实现了MPO与基体PP两组分配比和特性配伍;(2)自主开发了聚丙烯成纤过程中有机纳米分散相原位生成技术和可染聚丙烯纤维细旦化的工艺,发明了具有纳米级染座的常压可染细旦聚丙烯纤维。(3)根据聚丙烯杂化材料中染座的形态、结构和分布特性,发明了可染细旦聚丙烯纤维复合分散染料常温常压染色技术,开发了适合可染细旦聚丙烯纤维的最佳染色工艺,纤维可染至中偏深色,色牢度达 4 ~ 5 级。目前已产业化 2 大类 6 个系列产品,实现了通用聚丙烯纤维功能性、舒适性与可加工性的有效统一。

徐惠君

上海淳瑞机械科技有限公司技术总监、教授级高工

推荐领域发展动向

2009年我国转杯纺领域处于调整阶段,2010年以来逐步进入快速发展通道,初步预计该年的转杯纺纱机新增设备将达到历史顶峰。

浙江泰坦、上海淳瑞、浙江日发、经纬公司的半自动抽气式转杯纺纱机在转杯纺纱机设备的结构调整和技术进步中发挥了重要作用。转杯纺领域已逐步从“粗号低档”向“中细号高档”发展。除了棉纺领域,还进入了毛纺、麻纺、丝纺、化纤纺等领域。

2010年虽有快速发展,但今后持续发展的不稳定因素仍很多,仍需在技术创新、自动化等方面持续努力。

转杯纺纱机设备头数已从 200 头逐步发

展到 360 头,正逐步向 380 头以上发展

转杯纺纱机头数的不断增加与机械制造技术的进步密切相关,设备头数的增加提高了设备的生产率,同时节约能耗、降低用工。这是一项深受广大纺纱企业欢迎的重大技术进展。

中细号纯棉OE纱、化纤OE纱、混纺OE纱、

毛麻OE纱已进入工业化生产

这表明转杯纺纱的纤维原料、纱号的应用正逐步扩大,促进了转杯纺纱的科技进步,调整了纺纱品种的结构,是纤维原料、前纺制条工艺技术、转杯纺纱工艺等综合工程的重大进展。

自动化技术取得突破性进展

经纬纺机、日发纺机的全自动转杯纺纱机已有整机投入纺纱工业性实验阶段。虽然离实用、商品机还有一段距离,但其技术上的重大进展不容置疑。全自动技术促进了转杯纺纱接头技术、纺纱速度、纺纱质量和劳动生产率的发展。

郁崇文

东华大学纺织学院教授

推荐领域发展动向

随着纺纱技术的进步,传统的棉、毛、麻、绢纤维的纺纱工艺正在互相交融,后三者的纺纱系统逐渐向棉纺靠近,一来可以借鉴棉纺的先进设备和技术,二来棉纺工艺流程短可以减少用工、提高生产效率。有研究报道,短纤维更容易加工和利于提高成纱质量。目前在国内,毛、麻、绢纤维经过各具特色的预处理工艺,获得了适应棉纺设备加工的纤维,有了利用棉纺路线进行加工的成功范例。从生产发展来看,长纤维利用棉纺路线进行加工是必然趋势。

低扭矩环锭单纱技术通过对现有环锭

细纱机的改造,实现了在一部机器上、

一道工艺内生产低扭矩环锭单纱

与传统的环锭细纱相比,低扭矩环锭单纱具有单纱内纤维倾斜角小,纤维转移幅度大、纤维转移率高,单纱结构内紧外松等特点。可以低捻系数200 ~ 240(特克斯制)规模生产 9.5 ~ 83 tex的单纱。单纱具有低捻、高强、低扭等其他环锭纱线不具备的优良特性。

高效短流程嵌入式复合纺纱技术

高效短流程嵌入式复合纺纱技术是将喂入的两根长丝和两根短纤维须条通过系统定位技术合理配置在前钳口的位置,纺纱过程中,两束短纤维须条先行与对应的长丝加捻成单纱后,在向导纱钩运动过程中很快相遇并再被加捻,形成复合的股线体系。这样,两根长丝和两根短纤维须条形成 3 个加捻三角区,这个变化大大缩短了浮游纤维的握持距离,从而大大降低了成纱对短纤维的根数、长度和捻度的要求,突破了原环锭纺纱的原理及成纱的必要条件。

亚麻、大麻纤维的精细化处理,用棉纺

设备成功生产出细度、均匀度及柔软度

优于传统湿纺亚麻、大麻纱的产品

亚麻、大麻纤维由于较长、较粗和残胶高而通常采用湿法纺纱。新开发的亚麻、大麻纤维通过精细化处理工艺,得到了细度在Nm 2 000 以上、长度在 30 mm以上的精细化亚麻、大麻纤维。利用棉纺设备进行干法纺纱,不仅提高了纺纱效率,改善了纺纱的劳动环境,还使成纱细度提高,柔软度增加,大大拓宽了亚麻、大麻产品的应用领域。

南通纺织控股集团纺织染有限公司总经理、研究员级高工

通过改变细纱机纱条的联接方式(错位

接头),使机械式紧密纺成为真正的紧

密纺纱适用技术

机械式紧密纺的纱条经过络筒工序后,毛羽会大幅增加。改变细纱机纱条的联接方式(错位接头),使机械式紧密纺的成纱结构发生变化,纱条经过络筒工序,毛羽回弹少。接头方式的改变,使机械式紧密纺成为真正实用的紧密纺纱技术。由于机械式紧密纺运行成本低、维护方便等优点,与负压式紧密纺相比(40 支纱以下的纺纱领域),将有更大的发展空间。

据罗卡斯公司介绍,这一方法是在一次纺纱试验中发现的,具体的纱线结构、特性与原理还需进一步探讨。

狄剑峰

五邑大学副校长、教授

后牵伸区加假捻的细纱牵伸装置

该设备有 2 个牵伸区,在加工任何原料时均可达到最大限度的牵伸,从而提高纱线的均匀度、强度和断裂伸长度。该设备的后牵伸区在牵伸时给粗纱加假捻,消除周期性的弱段和细节。装置对纤维采用垂直向下牵伸,与纤维重力成直线,假捻器在抖动时,使纤维更加平顺,减少了纱的细节,提高了纤维的可纺支数,增加了纱的蓬松度。

为了控制纱条在牵伸区的运动,过去采取加集束器、压力棒等形式,而该牵伸装置采用加假捻的新思路,思路新颖,值得借鉴。

新型羊绒梳理机

宁夏最近研制出一款羊绒梳理机,在梳理性能上有较大提高,无毛绒提取率由原来的 95% 提高到97%,无毛绒截绒损伤率由原来的 15% 降到 13%,而无毛绒含粗绒率由 0.25% 下降到 0.15%。产量由单台设备 2.5 kg/h提高到 5 kg/h。设备采用国内外先进的原材料和技术工艺制造,寿命比同类设备延长 10 年以上,电耗降低 30%,特别是采用了封闭运行,增加了除尘和下落物自动储藏装置,更多地减少了绒尘漂浮物、降低了设备噪音。同时,该梳理机配备了变频电气自动控制,全系统使用网络技术诊断,可节约用工 65%。我国是山羊绒生产大国,该设备的推广使用,对提升我国山羊绒的质量和产量都有重要意义。

针织领域

东华大学纺织学院教授

推荐领域发展动向

近几年来,针织技术的发展主要体现在:(1)针距进一步变大,以适应加工高支轻薄型面料的需求;(2)编织速度进一步提高,以适应高效生产的需求;(3)智能控制技术与装置进一步拓展,以提高成圈机件运动与配合的精准性和变换织物品种的速度;(4)成圈机件进一步改进与完善,以提高编织质量和功能;(5)多功能针织技术进一步发展,以实现一机多能和编织功能的快速转换;(6)全成形和无缝针织的效率进一步提高,织坯结构与品种不断增加;(7)产业用和装饰用针织品的编织工艺不断完善与创新,以适应特种原料和特殊结构的要求。

超轻薄纬编面料针织技术的发展

面料轻薄化是高品质针织产品的发展方向,为此细针距编织技术不断发展,其中意大利Santoni(圣东尼)公司推出的ATLAS型单面圆纬机的机号达E62。该机取消了传统的沉降片,采用了专利的握持片。握持片设计成两面,数量是织针的一半。握持片在成圈时不会接触纱线,在脱圈时不需要很大的牵拉力,从而避免了织物变形。在织物脱套后,握持片有助于快速便捷地起头。此外,无沉降片技术可以避免在织物表面留下停车痕迹,这种问题在常规高机号圆纬机上尤为突出。

双针床经编机前后针床间距的快速变换

Karl Mayer(卡尔迈耶)公司推出的这种技术可在不停机状态下,通过以下步骤改变双针床经编机前后针床的间距,即:间隔纱梳栉停止对前后针床垫纱-前后针床分别编织一段两片分离的织物-电脑控制步进电机改变双针床的间距-所有梳栉再编织间隔或毛绒织物。从而节省了传统工艺中停机去除机上织物和纱线以及变换针床间距后重新上机再穿经所需的时间,实现了高效快速地改变间隔织物和毛绒织物的厚度。

推荐领域发展动向

近年来,随着新型针织原料的不断开发与应用,以及电子计算机、信息技术的飞速发展,大大促进了针织工艺技术的不断创新,其总的发展特点是:机械设备普遍采用电子与信息技术,实现机电一体化,提高了生产效率,品种适应性增强;针织设备的辅助装置,如花型设计装置和控制装置普遍采用计算机技术,减轻了劳动强度,节省了准备工作时间,扩大了花型范围;全成型和织可穿的整体针织加工技术与机械,增强了多功能、可变换、高效率等特色;特种机型如多轴向经编机和多梳贾卡提花经编机不断成熟,满足了产业用和装饰用针织品生产的需要。针织机械正不断朝着高速度、高效率、智能化、高精度、多样化、易操作、易维护、稳定性好、可靠性高的方向发展。

高效的针织生产技术

多路数、高转速、大筒径是纬编大圆机的发展主流。普通单双面针织机的纬纱路数多为 3.0 F/25.4 mm和 3.2 F/25.4 mm,各类机型的圆纬机筒径都可达到 1 016 mm(40");随着电脑横机机头尺寸的减小,重量变轻,机头的运行速度最快已达 1.6 m/s,比前几年的 1.3 m/s提高了 23%;每个编织系统所需的机头宽度最小已达到 5";这些改进能使效率提高 30%。近年来,碳纤维增强材料(CFRP)在经编机上的使用,使得经编机转速大幅提高,高速特里科经编机速度已达到 4 000 r/min。

针织提花技术的发展

提花加调线、提花加移圈的集多功能于一体的电脑提花机日趋成熟,可编织多种变化花色组织,扩大了织物的编织范围。电脑横机的多针距技术无需换针板,就能在很宽的机号范围内生产各种机号、不同规格和风格的产品。现代经编机中采用的EL电子梳栉横移机构简洁、横移可靠、操作方便,花纹循环不受限制,能快速进行花纹设计。同时,随着Piezo贾卡提花技术的不断完善,经编产品的花式将进一步得到丰富。

针织数字化技术

电子提花技术已成功应用在单面、双面提花大圆机以及结合移圈、调线、衬经的多功能提花大圆机、提花毛圈机等针织设备上。电脑横机智能控制的送纱技术使以往在使用上有困难、甚至无法编织的纱线都可使用,实现高品质生产。伺服控制技术在经编装备中得到进一步推广,提高了经编机的工艺性能。CAD技术的广泛使用为针织产品和工艺的快速设计和开发创造了条件。此外,ERP系统的成功应用,有利于加快实现企业信息化,提高市场竞争力。

用转子代替织针的袜子圆编机

日本最近研制成功了一款转子编织机,使用圆盘形转子代替织针,能够实现节能、编织机小型化、防止纱线损伤等目标。设备运转时的声音也比以往型号小,且不用担心有断针混入。通常袜子编织机的重量为 200 ~ 300 kg,而该转子编织机只有50 kg。由于转子袜机不是将纱线上下拉扯,而是以圆弧形顺滑地引入,所以能防止纱线损伤。袜机在实际编织袜子的后跟部分时,需控制转子回转以增减线圈。

推荐领域发展动向

当前国内外在染整领域内已研发和正在研发的新技术主要集中在以下几方面。

(1)在生态染整技术方面的进展

① 在前处理方面,主要有复合酶前处理工艺,无水和非前处理工艺(如低温等离子体处理、激光处理、超声波处理、紫外线辐射处理等)。

② 在染色方面,有活性染料生态染色技术,纱线(纤维素纤维)涂料,活性连续轧染新技术(采用纤维改性低温等离子体处理、超声波处理、微波处理等新技术),天然纤维采用超临界CO2新技术的研究等。

③ 在印花方面,有绿色印花工艺和能净化的印花染料的开发,数码喷墨印花新设备和墨水的开发,新型热扩散转移印花的研发及涂料印花的创新等。

④ 在后整理方面,主要有纤维素纤维物生物整理的开发;新型物理机械整理的研发(主要是纳米技术的研发,该技术是利用纳米材料对织物进行功能性整理,如吸水、吸湿、吸波、耐热、变色、发光、隔音、阻燃、防磁、防紫外、隐身、防弹、防刺、防毒、防水、防油、抗静电、抗辐射、抗菌、防臭、感应环境等功能),纳米接枝技术的研究。

⑤ 在测试仪器方面,有提高自动化水平和试验室网络化发展的研究和新型测试手段的研发。

(2)在循环经济、废物资源回收技术方面的进展

主要是废弃资源回收技术的开发,如:丝光废碱液回收技术的发展,退浆废液回收,PVA剩余色浆的回收,碱减量废液回收,对苯二甲酸印花废液回收,松香、苯类废气的回收,印染废水处理后产生污泥的资源化利用,凝结水和各种水资源的回用,以及废热和包装材料的回用等。

(3)在治理各种废弃物排放、生态生产技术和生态纺织品的开发等方面,相关法律法规的制定、知识产权保护、技术认证及监督机制等方面取得进展。

纳米技术在功能性纺织品方面的研究

和应用

近年来,纳米技术在电子、生物、能源、信息、医药等领域的应用已较为广泛,但在纺织染整行业才刚起步,目前主要是利用纳米材料的各种特殊性能来开发各种功能性纺织品,以防紫外、负离子、抗老化、抗静电、防辐射、抗菌、消臭、防蚊、阻燃等为重点。从纳米技术的发展前景来看,具有很多特殊功能可以开发。如在防护服上的开发已从简单的防污抗菌发展到生化防护服的研究,可使防护服能感应环境、反应信息、保护人体,并随时记录显示人体温度、脉搏及身体器官的运转情况,出现问题及时报警,不但有防御功能而且轻便舒适。再如将棉纤维接枝纳米材料后可使纺织品功能具有永 久性。

活性染料生态染色和主机研发的进展

近年来,活性染料已成为发展最快的一类染料,不仅应用于纤维素纤维,而且扩至合成纤维。在发展中,不仅染料本身,其应用性能和工艺技术也有了新的进展。如通过科学拼混应用膜处理技术和添加各种助剂开发了许多性能优良的染料品种,同时开发了不少新工艺,如纤维改性,低碱和中性染色,低盐、无盐染色,低温冷轧堆染色,湿短蒸染色,受控染色,交联聚合染色,非水介质染色及许多高效生态的染色工艺等。

随着活性染料的大量应用以及节能减排的要求越来越高,染色生产中产生的问题也越来越多,特别是染料利用率不高、污水排放量大、深色品种色牢度较差等,这不仅阻碍了它的扩大应用,而且已成为当前急需解决的生态问题。因为许多深色品种和坚牢颜色目前还要用活性染料染色,但染深色的活性染料其固色率、提升性和色牢度不高,从而带来严重的生态问题。目前针对这些问题,一些单位的研究项目包括:对纤维改性,加强染色前的处理,开发新的活性染料和助剂,并合理控制染色工艺条件,进行适当的后整理加工等。相关部门应加强领导,抓紧开发新的染料品种并积极推广应用活性染料“三高”生态染色新技术,以确保节能减排指标的实现。

复合生物酶前处理工艺的研发和应用

早在20世纪90年代初,国际上就研发了纯棉织物的生物酶前处理工艺以取代传统的高温强碱工艺。近几年来,我国各地的染整企业也兴起了这种新工艺的研发和应用,并取得了一定成效,但在应用过程中普遍发现一些问题,主要是毛效不达标,特别是对高支高密厚重织物,另外棉籽壳、蜡质也去不尽,采用的国产酶制剂质量不太稳定,品种也不全,加上价格偏高,因而影响了该工艺的推广应用。

目前,该新工艺有了新进展。已有企业开发了将木质素酶、淀粉酶、纤维素酶、复合果胶酶和半纤维素酶复配成新型复合酶并采用非离子乳化剂,针对不同酶种的活力特征及活力相溶性进行分类组合,优化了这种复合生物酶的前处理工艺,取得了理想效果。棉籽壳去除较净,可适应大多数织物的加工。东华大学国家染整工程技术研究中心也系统研究了淀粉酶、纤维素酶、果胶酶联合应用的相互影响,讨论了复合酶的应用工艺及其协同效应,取得了理想效果。经测试,退浆率可达 94.3%,毛效可达 9.3 cm/30 min。希望新型生物酶的生产和应用单位能开发酶连续处理的新设备,同时开发在线检测装置以保证工艺优化和可持续生产。

推荐领域发展动向

近两年,适应低碳经济要求的新型纺织化学品的研究与开发是本领域的突出技术进展。其中在新型活性染料、新型分散染料和新型纺织助剂的创新与开发上,新型活性染料的重点是“五高五低两个一”,即高固色率、高色牢度、高提升性、高匀染性、高重现性和低温染色、低盐染色、小浴比染色、短时染色、短流程染色以及一次或成功染色、一浴一步法染色所用的活性染料;新型分散染料的重点是“四高二低两个一”,即高超细聚酯纤维染色性、高洗涤牢度、高光牢度、高环保性能和小浴比染色、短时染色以及一次成功染色、一浴一步法染色时所用的分散染料;新型纺织助剂的重点是“一低两高一多”,即低温节约型、高功能节约型、高专用性节约型、多功能节约型等纺织助剂,它们的特点是能满足新染整工艺低碳的要求,实现“三低两高”即低消耗、低污染、低排放和高质量、高收效,如适用于涤/棉混纺织物的Econtrol TCA染色新技术,与常规工艺相比能做到最大节料 80%、最大节水 65%、最大节能和节约生产成本 50% 等。

一次成功染色用新型纺织化学品

一次成功染色是染整行业适应低碳经济要求而开发的最重要的新染色工艺之一,在坯布(或织物)定量的情况下,纺织化学品是关键的参数,近两年国内外开发的新型助剂如新型前处理剂中的高效乳化剂与高效可生物降解的聚合物络合剂等,新型染色助剂中的pH缓冲剂与重金属固色剂等,新型染料如新型活性染料中的Intracron CDX、Remazol X、Levafix CA等和新型分散染料中的Dianix E-Plus、Lumacron MFB等,对发展低碳经济/实现一次成功染色起了极其重要的作用。

织物冷或热转移印花工艺用新型染料

和新型助剂

转移印花技术是织物印花发展低碳经济的重要技术,具有显著的节能减排、降污环保、增效等效果。如近两年开发成功的适于棉织物和涤/棉混纺织物热转移印花工艺的特种染料色墨和特种整理剂,特别是适于纤维素纤维面料冷转移数码印花工艺用的新型染料色素和新型助剂包括螯合吸附剂、隔离处理剂、改性料等,使新印花工艺与圆网或平网印花相比不仅布面印花效果很好,而且可节能65%,节水 60%,减少废水排放 60%,且排放水经处理后回用率达到 90%。

推荐领域发展动向

伴随着全世界对气候变化的高度关注,环保和生态型纺织印染加工技术的开发和应用成为印染行业可持续发展的热点和焦点。围绕着节能减排这个主题,国内外在低温前处理和染色技术的开发与应用方面做了许多有益的工作和尝试;活性染料冷轧堆染色、湿短蒸染色、无盐或低盐染色、高效皂洗工艺,再次被工业界重新认识,并在技术上逐步完善,在实际生产中得到了越来越多的应用;在新型印花技术方面,数字喷墨印花技术日益成熟,活性染料冷转移印花工艺逐渐被人们所认识。因此,节能减排和以提高附加值为重点的行业转型和技术升级是印染行业今后一段时期内技术研发和应用的核心。

活性染料低能耗染色技术

目前,用活性染料染色国内普遍采用两步法工艺,即浸轧染液后烘干,再浸轧碱剂,然后汽蒸或焙烘固色。该工艺不仅能耗大,流程长、效率低,而且成本高,染色成功率低。

活性染料冷轧堆染色工艺流程简短,能耗极低,染料固色率比两步法工艺高 5% 左右。但活性染料冷轧堆染色采用水玻璃和烧碱作固色碱,染液的稳定性仍然很差,非常容易出现染色疵病。同时,水玻璃容易在轧辊上形成硅斑,对轧辊造成损坏。冷轧堆染色助剂DA GS710解决了因染液不稳定和硅斑造成的染色问题,提高了冷轧堆染色的一次成功率,扩大了适合冷轧堆染色的活性染料品种,而且可以用于活性染料的湿短蒸染色。

活性染料低盐或无盐染色技术

活性染料染色废水难处理和难回用的原因之一是其中含有大量的食盐或元明粉等不能生物降解的无机盐,因此低盐或无盐染色工艺的开发就显得非常必要。用有机盐代替无机盐进行活性染料的低盐或无盐染色,在国内外已取得初步成功。目前的研究和应用表明,用可生物降解的有机盐进行活性染料染色,染料的固色率和色牢度均优于无机盐,并且染色后的废水经过氧化脱色可以回用,达到节约用水和染化料助剂、降低生产成本的目的。

推荐领域发展动向

染整行业在推行节能减排,实现可持续发展的清洁生产等方面颇有成效。

在前处理领域,如高效可调火焰幅宽的烧毛火口,低成本(0.01 元/m)的电热接触烧毛,少碱、少水、少汽的退煮漂短流程,透芯高给液冷轧堆、轧蒸工艺,平幅连续针织物练漂工艺,节能减排的松堆丝光装备应用等;在染色领域,如小浴比、智能水洗的液流染色,特阔(320 cm)机织物冷轧堆染色,针织物平幅冷轧堆无盐染色等;在印花领域,如节能的冷转移印花,圆网印花向高速、高对花精度、大花回、多套色发展,节能降耗的高端喷墨印花等;在后整理领域,如低给液的真空吸水、泡沫整理技术,排气温度控制等;废气净化热回收装备的应用;染整生产的单机自动化(CS)加速向单机群控(DCS) 现场总线控制系统(FCS) 染厂局域网发展。

针织物平幅连续加工技术

针织物平幅连续加工技术:针织圆筒剖幅 去除矿物质和漂白 拉幅机烘干 冷轧堆染色 堆置反应 染后水洗 柔软拉幅烘干 预缩。短流程工艺路线通畅、方便。

工艺过程防卷边、防纬缩,极低运行张力,无“空气道”运行;无盐染色,大量节水、节省蒸汽,固色率高,无湿剖幅的布损失,减少布面毛羽、无皱印,大批量生产的重现性好,小批量生产灵活 性大。

该工艺的“瓶颈”在冷轧堆染色卷装的恒线速度、低恒张力控制,应能有效防范“缝头”痕。

机织物湿布松堆丝光机的应用

机织物湿布松堆丝光机的应用:松堆丝光工艺是我国学者的专利技术,从国家“八五”攻关立项、技术认可、设备未能将松堆时经向“缩短”缺布的弊端解决,而使工业应用受阻,直至近两年再次攻关,解决弊端,获得推广应用。

湿进布松堆丝光,经控制织物半制品的含布率,工艺浓烧碱浓度控制,定时松堆,低轧余率去碱,织物定长牵伸,热淡碱预洗,“三冲三吸”变频调速去碱,逆流水洗,使工艺实现节省蒸汽、水、烧碱,纤维充分膨胀,极大地增加了“碱性纤维”,提高上染率。

湿进布省去退煮漂工艺烘燥的蒸汽消耗,工艺烧碱浓度比传统工艺节省 1/3,丝光过程水、电、汽节省 40% 以上,有效解决了布铗丝光去碱冲、吸时发生“弓纬”的问题,使棉氨(纬)弹力布丝光去碱的问题解决。

湿法冷转移印花工艺

湿法冷转移印花工艺是一种将印刷技术与染整印花技术结合在一起的全新生产工艺。该工艺将活性染料制成油墨(或水性浆料)印制在PET或BOPP膜(或纸)上,将待转移物润湿后,两者贴合、轧压、图案转移,经冷堆或汽蒸(焙烘)固色后,水洗、烘干成为印花成品。

近两年,该技术发展较快,由国外的纸张印刷到国内的塑料膜承印,由圆网印刷到柔凹版印刷,由水性染料发展为油墨。目前,国内在这一技术上的发展水平属国际领先,印刷成本低,图案转移率高,水、电、蒸汽消耗明显下降,极大地改善了印花工艺的污水排放情况。

纳米银缓慢释放抗菌技术

目前,用“纳米银缓慢释放抗菌技术”研制成功的“纳米衣”在上海投入规模生产,并于2010年11月通过了上海市科委的验收。

此前,国内市场上以“纳米衣”为卖点的前期产品多采用将成衣或纤维浸入纳米溶液的方式,但效用较短。而该专项成果则属纳米附着结构,采用纳米银缓慢释放技术。用这一新材料生产出的衣物能长效抗菌,经过 50 次标准洗涤后,抗菌效率仍达99%。除了抗菌功能外,该项目还通过控制纤维直径和形状提升材料的舒适性。生产该产品的成本比生产同类抗菌性产品要低 10% ~ 20%,跟国外相比生产成本要低 50%。

推荐领域发展动向

喷丝直接成布工艺(纺粘、熔喷)日趋完善,主要进步体现在产品质量越来越好、生产速度和单机生产能力越来越高等方面。喷丝直接成布工艺通过后处理或与其他非织造工艺如梳理成网、气流成网等相结合,产品中引进了不同性能的纤维,使多层结构的复合产品在差别化领域中的应用越来越广。

PPS熔喷布

在2010年于上海举行的“中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会”上,欧瑞康纽马格新近研制成功的PPS熔喷非织造布引起了与会专家的注意。PPS即聚苯硫醚,是一种高性能纤维材料,具有出色的耐高温性。它在 200 ℃时的强度保持率为60%,250 ℃时约为 40%。在 250 ℃以下时,其断裂伸长基本保持不变。PPS熔喷布是一种高温、精细过滤方面的新材料。

PPS熔喷布工艺技术与涤纶熔喷工艺接近,不同的是纺丝温度更高一点,传统的熔喷设备可能要做一些改进才能生产。PPS熔喷布除了耐高温外,也是一种优良的阻燃材料,其极限氧指数可达34% ~ 35%。PPS化学稳定性好,仅次于PTFE(聚四氟乙烯)纤维。PPS熔喷布的研制成功将为高温过滤及化学过滤方面提供一种新材料。

推荐领域发展动向

产业用纺织品“十二五”规划草案中把土工、过滤、医疗、农业、复合材料等列入国家中长期基础建设平台项目,并作为科技支撑计划的一部分,此举必将推动我国非织造材料行业的长足发展。随着新技术的发展,非织造材料的加工技术日新月异,产品技术含量、附加值逐年提高,应用领域不断扩展,包括医疗卫生、土工建筑、航空航天、交通运输、工业过滤、农用物资、生命科学、安全防护、节能环保、清洁能源等等,其发展前景十分广阔。

熔融纺丝技术在非织造材料领域得到

了迅速发展

高分子聚合物经螺杆挤压、喷丝、牵伸、成网、加固形成的非织造材料具有原料使用广等特点,PP、PE、PET、PBT、PPS、PLA几乎无所不能,加之双组分纺丝工艺流程短、生产成本低、产品应用广等特点,使其份额快速增加。

超细纤维(含纳米纤维)在非织造材料

领域广泛应用

超细纤维指直径小于 5 µm的纤维,纳米纤维指直径小于 100 nm的纤维。由于超细纤维非织造材料具有优越的性能,近年来在非织造材料领域稳步拓展。超细非织造材料具有高比表面积、低克重、孔径小以及多孔结构等特点。作为过滤材料,它可以有效屏蔽危害环境的工业灰尘(颗粒直径一般为 5 ~ 200 µm)、炭黑(0.01 ~ 0.5 µm)等,还可阻断威胁人们健康的细菌(0.5 ~ 4 µm)和病毒(200 ~ 300 nm)。

推荐领域发展动向

非织造布是产业用纺织品中的一个重要领域。1977年,我国非织造布的产量仅为 28.78 万t,2009年已达 240.9 万t。化纤工业的发展也为产业用纺织品提供了原料,一些特种纤维(芳纶、高强聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、PBO纤维、碳纤维等)的发展,可以适应耐高温、超高强、耐腐蚀等要求。

双组分纺粘水刺超细纤维非织造布

生产技术

我国非织造布的发展除了产量迅速提高外,技术上也得到了迅速发展。目前我国已自主开发成功了纺粘和水刺相结合的工艺和设备,在国际上属领先水平。目前在国内已有生产线连续运转,应予重视。

推荐领域发展动向

非织造布生产工序中的灵活组合正日益显现,如针刺/水刺、纺粘/熔喷/纺粘、纺粘/交叉铺网/针刺等。宽幅、高速是近几年该行业的努力方向。

造纸木浆/水刺组合成高档揩布与滤材

木浆与水刺的复合是大家公认的复合工艺路线,但木浆的形成往往有不同的方式,将造纸技术与水刺技术有机组合,是技术的核心。造纸工艺是单一规格产品的参数稳定控制,而水刺形成的非织造布要根据最终产品的不同规格及时调整技术参数以达到产品质量要求,这一对矛盾,如何在节能降耗上给予体现,是技术成熟的一个方面;同时由于造纸生产速度较高,而水刺速度相对较低,如何合理匹配生产速度是技术的另一个重点。

标准与检测领域

推荐领域发展动向

纺织品服装检测技术的进步来源于人们对其质量的高要求和对功能化的不断需求。纺织品服装标识体系不断完善并适应全球化的趋势,由纤维含量、护理、号型、原产地、环保性、功能性标识等组成了完整的纺织品标识体系。快速的纤维成分检测技术、低碳(碳足迹标签)和低耗水(水足迹标签)的认证检测技术是本年度的亮点之一。

三维自动平台的建立及多焦面合成技术的

突破,为显微镜技术分析性能相近的混纺

纺织品的成分提供了快速检测的手段

传统显微镜检测棉/麻混纺成分的方法存在检验时效长、检验结果准确性差异大、检验方法适应性不广及检测成本高等问题。目前大多采用计算机图像处理技术对纤维进行识别及成分分析的检测,在商用方面没有大突破的主要原因是:未能在自动、快速、准确检验等方面获得突破。三维位移平台的建立,使得检测中景区样品范围和景深范围扩大且自动聚焦;多焦面的合成技术,使得检测中样品的制样要求降低。由上海出入境检验检疫局、东华大学、华东理工大学、美国德州大学等联合攻关的相关技术已获得成功。

纺织品服装上标注“碳足迹”标签和

“水足迹”标签的认证检测技术日益重要

如何低碳、减少资源消耗,使得纺织品服装上标注“碳足迹”和“水足迹”标签的认证检测技术显得越来越重要。对于消费者而言,可以了解产品在生产过程中的碳排放信息,促进绿色消费与绿色生产的良性互动。对于政府而言,使政府能够从更微观的角度监测高碳排环节,帮助政府制定纺织工业节能减排政策,淘汰落后产能,提高节能减排政策实施的效率,为国家调整产业结构提供信息。中国检验认证集团公司和上海出入境检验检疫局已经承担了科技部的相关项目,并取得了突破。

其他领域

抗皱、防缩、可机洗的丝绸面料

丝绸产品以天然真丝为原料,风格高雅,穿着舒适,但易缩水起皱,不宜机洗,难以打理。浙江一家公司最近研制成功一款抗皱、防缩、可机洗的丝绸面料。该面料以桑蚕丝为材料,采用特殊的加工工艺和变化组织织制而成,主要从原料的改善、工艺的更新、组织的变化改变了传统产品的单一性,使织物产生良好的弹性,改变了传统全真丝绸易缩水起皱、不易整理的缺点,使产品具有抗皱、防缩的功能,并有效地实现了全真丝面料的可机洗性。该产品在丝绸行业中率先采用进口的先进宽幅剑杆织机织造,使真丝可机洗练白绸的门幅拓宽到 300 cm,填补了国内空白,拓宽了真丝制品的应用领域,除制作服装之外,还可用于家纺床品、窗帘装饰等用品中。

编后语

国际金融危机的冲击使全球的经济发展方式发生深刻变革,科技创新孕育新的突破,绿色、智能和可持续发展将成为新的重要趋势。

未来 5 ~ 10 年,将是我国纺织工业向强国目标全面冲刺的关键时期,加快科技进步,实现纺织科技生产力的跨越式发展,并以此作为支撑转变发展方式,是实现2020年纺织强国目标的根本途径。而“十二五”承载着我国由纺织大国建成纺织强国的关键阶段。

根据“纲要”,“十二五”期间,我国纺织工业科技进步将重点围绕加大关键技术攻关力度,大规模推广先进适用工艺技术和装备,完善科技创新体系,以及加快纺织人才队伍建设等方面,促进行业原创技术研发能力的显著提升,全面提高行业生产效率和产品附加值。

篇10

本文以新型建筑材料的种类和特征,分析了新型建筑材料行业的发展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用,进而论述了发展新型建材发展新型节能建材的意义。以现实的工程应用案例,对新型建筑材料的实际工程应用情况进行论述。最后对新型建筑材料的发展趋势进行展望,以及提出发展对策。

关键词:新型建材;应用;发展

中图分类号:TU5 文献标识码:A 文章编号:

Abstract

In this paper, the types and characteristics of new building materials, analyzes the development of new building materials industry, including the use of thermal insulation of new wall materials, insulation materials, waterproof materials, decoration materials, and discusses the significance of the development of new building materials and development of new energy-saving building materials. Based on practical engineering application cases, discusses the practical application of new building materials. The development tendency of new building materials were discussed, and put forward the development countermeasure.

1.1概述

新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料, 主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。新型建筑材料及其制品工业是建立在技术进步、保护环境和资源综合利用基础上的新兴产业。一般来说,新型建筑材料应具有以下特点:复合化、多功能化、节能化、绿色化、轻质高强化、工业化生产。

1.2发展新型建筑材料的意义

发展新型建材、推广节能建筑是保护耕地资源的需要。中国房屋建筑材料中70%是墙改材料,其中粘土砖仍占据主导地位,而生产粘土砖的粘土资源则又是相对较优质的粘土。从中国耕地资源条件看,全国耕地只占土地面积的13%,目前人均耕地1.43亩,为世界平均值的约1/3。耕地资源紧张,且优质耕地少,后备资源严重不足已是不争事实。开发建材新产品,为推广节能建筑开辟了一条可行之路。

发展新型建材、推广节能建筑是缓解能源紧张的需要。建材工业是和建筑业密不可分、相互依存的行业,两者已一并列入国民经济发展的支柱产业。从市场角度看,建筑业是建材业的最终用户,建材行业产品的77.3%用于建筑业。

发展新型建材、推广节能建筑是改造传统建材和建筑的重要前提。以矿业加窑业为产业特征的传统建材业,目前尚属资源、能源消耗型产业。如何减少能源和资源的消耗,最大限度地提高能源和资源利用效率,同时减排降污,保护环境,使建材产业和建筑业成为节能、节水、节材、节地的可持续发展的现代化产业,已成为各级政府需要认真研究和解决的一个重要课题。

2新型建筑材料的种类及发展现状

2.1新型墙体材料

我国新型墙体材料发展较快,品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在整个墙体材料中所占比仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。

2.2新型保温隔热材料

改革开放以来, 我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。

我国保温材料工业经过30 多年的努力, 特别是经过近年的高速发展, 不少产品从无到有, 从单一到多样化质量从低到高, 已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业, 技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到国际先进水平。但由于我国保温材材料工业起步晚, 总体技术和装备水平较低, 在建筑领域的应用技术有待完善, 在很大程度上影响了保温材料的推广应用。

2.3新型防水密封材料

防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料, 是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展, 不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求, 在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。改革开放以来, 我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面, 目前拥有包括沥青油毡(含改沥青油毡) 、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全, 产品规格、档次配套, 工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系, 国外有的品种我们基本上都有。

2.4新型装饰装修材料

建筑装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速,与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。 我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力量是80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。目前花色品种已达4000多种,已基本形成初具规模、产品门类较齐全的工业体系。目前三星级的宾馆装饰装修基本做到自已生产,四至五星级宾馆的装饰装修有30%-40%可以做到自给。存在的主要问题是:生产企业规模偏小,产品质量不稳定,款色旧,档次低,配套性差,市场竞争能力弱;科研开发力量不足,产品更新换代能务弱,不能适应市场需求;产品结构不合理,中、低档产品比例大,高档材料比重低,不能满足高档建筑装饰装修的需求。

3新型建筑材料的应用

近几年来,建筑施工企业为适应日益激烈的市场竞争需要,积极推广应用三新技术成果,努力在加大建筑产品的技术含量上下功夫,这对提高质量、降本增效取得了显着的效果。但部分施工企业,常常因缺乏经验操作不当造成新的质量通病。给推广应用新技术、新材料、新工艺带来一定的负面效应。结合目前工程应用新技术、新材料的实践,就轻质墙体材料、粉煤灰、UPVC水管的应用谈几点体会:

3.1轻质墙体材料

轻质墙体材料的应用轻质墙体材料砼空心砌块、加气砼砌块等,是目前广泛推广应用的多功能新型墙体材料,它的优点是:容重轻(均为粘土砖的1/4-1/3)、导热系数小(约为粘土砖的1/5)、保温性能好(200mm厚加气块墙体的热阻相当于700mm厚粘土砖的热阻)、防水、隔音、吸湿和易加工(可刨、钉、锯、钻),同时由于容重轻,可以大幅度降低建筑物的自重,减少材料和能源消耗(加气块生产能耗为粘土砖的69.2%),提高运输效率。对于施工企业来说,砌块不需砍断或敲碎,平均每人每天完成工作量约200块,相当于1923块标准砖,工效提高30%;同时,砌块几何尺寸比标准黏土砖大10倍,砌筑砂浆可节省50%。对于用户来说,砌块可按200mm建筑模数确定建筑尺寸,所以住宅建筑采用加气砼块墙体比使用标准砖时使用面积可增大3%-5%。从而能获得较好的社会经济效益。

3.2粉煤灰

粉煤灰砼技术的应用粉煤灰是一种人工火山灰材料,是从煤粉炉中收集到的细颗粒粉末,用粉煤灰配制的砼,可以达到改善砼性能,保证工程质量和降低成本的目的;应用粉煤灰还可以保护环境,降低建筑能耗,可以获得良好的经济效益和社会效益。粉煤灰在砼的浇筑过程中改善了砼的和易性。从而提高了砼的强度、抗渗性、抗冻性和耐久性。

3.3UPVC水管

UPVC排水管的应用聚氯乙烯(UPVC) 塑料管与铸铁管相比具有重量轻、耐酸耐碱、阻流小、不结垢,价格便宜、运输和安装轻便、表面不用涂漆等优点,在正常的条件下作为建筑排水管于户外使用,寿命可达40年以上。是取代铸铁管的理想的排水材料。

4新型建筑材料的发展趋势之展望与对策

4.1新型建筑材料的发展趋势之展望

随着城市化进程加快,城市人口密度日趋加大,城市功能日益集中和强化,需要建造高层建筑,以解决众多人口的居住问题和行政、金融、商贸、文化等部门的办公空间,因此要求结构建筑向轻质高强方向发展。目前主要目标仍然是开发高强度钢材和高强混凝土,同时探索将碳纤维及其他纤维材料与混凝土聚合物等复合制造的轻质高强结构材料。

到目前为止,普通建筑物的寿命一般设定在50~100年。现代社会基础设施的建设日趋大型化、综合化,例如超高层建筑,大型水利设施、海底隧道等大型工程,耗资巨大、建设周期长、维修困难,因此对其耐久性的要求越来越高。

建筑材料也有向细微发展的趋势,随着纳密技术和纳米材料的进一步发展和研究,国外和国内利用纳米材料研究开发和应用的材料,目前主要是纳米Ti02催化生态建材。

4.2新型建筑材料的发展之对策与建议

4.2.1确定新型建材及制品发展的主导产品,加强结构调整的导向工作

新型墙体材料以节能、节地、利废和改善建筑功能为目的,大力发展各种轻质板材和砼砌块,开发承重复合墙体材料。防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封涂料;保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品;装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品;门窗重点发展塑料门窗,并注意解决好款式新颖、功能各异的设计和高档五金件的开发配套;上下水管道重点发展UPVC塑料管材件,并解决好管材与管件的配套问题。

4.2.2加大科研开发的力度,提高技术装备水平

结合不同地区、不同建筑类型,以新型墙体材料为重点,瞄准有市场前景的新产品、新技术,在引进、消化、吸收国外先进技术装备的基础上,研究开发适合我国国情的生产技术;尽量做到产品不仅不损害人体健康,而应有利人体健康;加强功能、社会效益好的产品开发。

4.2.3加强产品的工程技术应用研究,加快新型建材及制品的应用步伐

建材主管部门和建筑业主管部门,要加强合作,尽快制定、落实新型建材纳入建筑应用的规程和管理办法,切实解决新型建筑材料发展过程中科研、生产、建筑设计、施工等各个环节的具体问题;研究适合新型建材及制品应用的设计规程和施工工艺;编制、修订有关新型建材及制品的市府、生产、施工规范、规程及施工通用图集;颁布比较成熟的新型建材及制品设计、应用、推广产品目录,部分产品可考虑实行生产许可证等。力争在工作到一定程度时以几个部门联合下文的方式予以法定化。

5结论

综上所述,新型建筑材料代表了建筑材料的未来发展方向,符合世界发展趋势和人类发展的需要。新型建筑材料将一直更新,有毒害的材料不断减少,新的绿色建材产品不断涌现。它的应用遍布各行各业。新型建材不断开发应用必将促进人类的发展与进步。

参考文献

[1] 杨静.建筑材料[M].北京:中国水利水电出版社,2004

[2] 刘之洋,王连广.钢与混凝土组合结构[M].沈阳:东北大学出版社,2000