玻璃纤维是较好的金属材料替代品，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维逐渐成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻璃纤维日益受到人们的重视。

 

        日前，由浙江理工大学、浙江万利纺织机械有限公司完成的“玻纤织造系统关键技术及装备”项目获得了2013年度“纺织之光”科学技术二等奖，项目研究形成了可以满足航空航天、建材、电子等高技术工业领域对高强轻质复合材料、高性能绝缘材料和过滤材料等的需求，加速了我国高端玻纤织物的开发过程。

 

 

规模初具

高端仍待突破

 

        全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家，其人均玻纤消费量较高。中国玻纤行业近几年的快速发展，动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大，既有总需求增长的因素，也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后，给国内企业在国际市场留下的发展空间；而国内市场的增长，则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻纤经过了50多年的发展，已经颇具规模。但是国产玻纤织机问题突出，高端玻纤织物仍以进口为主。

 

        国产传统设备在生产玻纤产品时经常遇到稀纬密织物纬向移位；粗纱剪切不彻底；薄型织物布面起皱、断经率高；粗重纬纱打结和交接失误；经纱退解和输送过程中张力均匀性差等一系列问题，严重影响布面质量和生产效率。玻纤深加工行业的现状是：以小剑杆和有梭织机为主加工中低端产品，以少量昂贵的进口设备加工高端产品。

 

        据项目带头人浙江理工大学副教授周香琴介绍，面对中国巨大的发展潜力，美国、法国等国外资本已开始扩大在玻纤领域的投资、并购规模，抢夺国内高端产品市场。但国内玻纤企业受资金、技术、科研开发、产品创新等综合因素影响，缺乏竞争力，我国玻纤织物主导产品品种单调、附加值低，国内市场需求的高档产品仍需进口。

 

 

创新设计

克服五大难题

 

        “玻纤织造系统关键技术及装备”项目围绕玻纤织造的工艺特征，玻纤及织物与机械的耦合特性，在交织、卷绕中的力学特性开展研究。

 

        据周香琴介绍，该项目主要实现了四突破，一是通过对稀纬密玻纤织物输送、机外卷布、粗重玻纤纱剪切、后梁、粗重玻纤纬纱张罗控制系统的创新设计，克服了布卷成型过程中布层之间打滑造成纬向移位等问题；二是克服了传统剪刀剪切粗纱时，纬纱外滑造成的剪切不彻底问题；三是克服了传统织机弹簧回复式活动后梁无法及时有效的环节开口引起的经纱张力急剧变化，造成薄型玻纤织物布面起皱、断经率高等问题；四是克服了粗重玻纤纱在引纬过程中打结、交接失误等问题；五是通过对粗纱玻纤无张力退解机内匀经系统及纱架与织机分楼层布置机内匀经系统的创新设计，解决了传统织机匀经过程中玻纤起毛、操作不便等问题，合理利用空间。

 

        据介绍，该项目组通过空间连杆开口驱动系统的创新设计，有效节约了成本，提高了织机的车速。项目获发明专利4项，实用新型专利4项。

 

 

协同合作

提升研发进度

 

        针对“玻纤织造系统关键技术及装备”项目，在由浙江理工大学、浙江万利纺织机械有限公司组成的产学研用攻关团队中，浙江理工大学的玻纤织机设计理论基础及功能创新与浙江万利纺织机械有限公司多年的玻纤织造机械生产经验相结合，将实验室搬到工厂，提高科研效率。也大大缩短了科技成果产业化时间。

 

        “发挥合作企业浙江万利纺织机械有限公司玻纤织造设备的生产经验和市场优势，我们项目组详细分析了各种不同种类的玻纤织物特性；根据各种织物的不同特性进行了门幅、车速、引纬打纬系统、开口系统、送经系统、卷取系统、纬纱张力控制系统等各项设计,并成功设计出适合玻纤纱织造的机内匀经系统，该系统具有结构简单，使用方便、可靠，能减少玻纤与机械零件的接触环节，以尽可能防止玻纤起毛等特点。这些试验如果仅仅在学校的实验室里是无法实现的，我认为和企业的协同合作是提速科研突破的最佳途径之一。”周香琴谈道。

 

        据悉，目前，由该项目组研制的高端玻纤织造系统关键技术及装备已被全国多家企业使用，生产的高端玻纤织物，凭借其绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等优点，作为复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料、电路基板等已经应用于国民经济各领域。