日前，由浙江理工大學、浙江萬利紡織機械有限公司完成的“玻纖織造系統關鍵技術及裝備”項目獲得了2013年度“紡織之光”科學技術二等獎，項目研究形成了可以滿足航空航天、建材、電子等高技術工業領域對高強輕質復合材料、高性能絕緣材料和過濾材料等的需求，加速了我國高端玻纖織物的開發過程。

 

　　規模初具－高端仍待突破

 

　　全球玻纖生產消費大國主要是美國、歐洲、日本等發達國家，其人均玻纖消費量較高。中國玻纖行業近幾年的快速發展，動力來自國內和國外兩個市場的拉動。國際市場的擴大，既有總需求增長的因素，也有來自國際企業前期因利潤率較低退出行業后，給國內企業在國際市場留下的發展空間；而國內市場的增長，則是來自下游消費行業的快速發展。中國玻纖經過了50多年的發展，已經頗具規模。但是國產玻纖織機問題突出，高端玻纖織物仍以進口為主。

 

　　國產傳統設備在生產玻纖產品時經常遇到稀緯密織物緯向移位；粗紗剪切不徹底；薄型織物布面起皺、斷經率高；粗重緯紗打結和交接失誤；經紗退解和輸送過程中張力均勻性差等一系列問題，嚴重影響布面質量和生產效率。玻纖深加工行業的現狀是：以小劍桿和有梭織機為主加工中低端產品，以少量昂貴的進口設備加工高端產品。

 

　　據項目帶頭人浙江理工大學副教授周香琴介紹，面對中國巨大的發展潛力，美國、法國等國外資本已開始擴大在玻纖領域的投資、并購規模，搶奪國內高端產品市場。但國內玻纖企業受資金、技術、科研開發、產品創新等綜合因素影響，缺乏競爭力，我國玻纖織物主導產品品種單調、附加值低，國內市場需求的高檔產品仍需進口。

 

　　創新設計－克服五大難題

 

　　“玻纖織造系統關鍵技術及裝備”項目圍繞玻纖織造的工藝特征，玻纖及織物與機械的耦合特性，在交織、卷繞中的力學特性開展研究。

 

　　據周香琴介紹，該項目主要實現了四突破，一是通過對稀緯密玻纖織物輸送、機外卷布、粗重玻纖紗剪切、后梁、粗重玻纖緯紗張羅控制系統的創新設計，克服了布卷成型過程中布層之間打滑造成緯向移位等問題；二是克服了傳統剪刀剪切粗紗時，緯紗外滑造成的剪切不徹底問題；三是克服了傳統織機彈簧回復式活動后梁無法及時有效的環節開口引起的經紗張力急劇變化，造成薄型玻纖織物布面起皺、斷經率高等問題；四是克服了粗重玻纖紗在引緯過程中打結、交接失誤等問題；五是通過對粗紗玻纖無張力退解機內勻經系統及紗架與織機分樓層布置機內勻經系統的創新設計，解決了傳統織機勻經過程中玻纖起毛、操作不便等問題，合理利用空間。

 

　　據介紹，該項目組通過空間連桿開口驅動系統的創新設計，有效節約了成本，提高了織機的車速。項目獲發明專利4項，實用新型專利4項。

 

　　協同合作 －提升研發進度

 

　　針對“玻纖織造系統關鍵技術及裝備”項目，在由浙江理工大學、浙江萬利紡織機械有限公司組成的產學研用攻關團隊中，浙江理工大學的玻纖織機設計理論基礎及功能創新與浙江萬利紡織機械有限公司多年的玻纖織造機械生產經驗相結合，將實驗室搬到工廠，提高科研效率。也大大縮短了科技成果產業化時間。

 

　　“發揮合作企業浙江萬利紡織機械有限公司玻纖織造設備的生產經驗和市場優勢，我們項目組詳細分析了各種不同種類的玻纖織物特性；根據各種織物的不同特性進行了門幅、車速、引緯打緯系統、開口系統、送經系統、卷取系統、緯紗張力控制系統等各項設計,并成功設計出適合玻纖紗織造的機內勻經系統，該系統具有結構簡單，使用方便、可靠，能減少玻纖與機械零件的接觸環節，以盡可能防止玻纖起毛等特點。這些試驗如果僅僅在學校的實驗室里是無法實現的，我認為和企業的協同合作是提速科研突破的最佳途徑之一。”周香琴談道。

 

　　據悉，目前，由該項目組研制的高端玻纖織造系統關鍵技術及裝備已被全國多家企業使用，生產的高端玻纖織物，憑借其絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好、機械強度高等優點，作為復合材料中的增強材料、電絕緣材料和絕熱保溫材料、電路基板等已經應用于國民經濟各領域。