玻璃纖維是較好的金屬材料替代品，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，玻璃纖維逐漸成為建筑、交通、電子、電氣、化工、冶金、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防等行業(yè)必不可少的原材料。由于在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，因此，玻璃纖維日益受到人們的重視。
日前，由浙江理工大學(xué)、浙江萬(wàn)利紡織機(jī)械有限公司完成的“玻纖織造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項(xiàng)目獲得了2013年度“紡織之光”科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)，項(xiàng)目研究形成了可以滿(mǎn)足航空航天、建材、電子等高技術(shù)工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)輕質(zhì)復(fù)合材料、高性能絕緣材料和過(guò)濾材料等的需求，加速了我國(guó)高端玻纖織物的開(kāi)發(fā)過(guò)程。
規(guī)模初具
高端仍待突破
全球玻纖生產(chǎn)消費(fèi)大國(guó)主要是美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，其人均玻纖消費(fèi)量較高。中國(guó)玻纖行業(yè)近幾年的快速發(fā)展，動(dòng)力來(lái)自國(guó)內(nèi)和國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng)的拉動(dòng)。國(guó)際市場(chǎng)的擴(kuò)大，既有總需求增長(zhǎng)的因素，也有來(lái)自國(guó)際企業(yè)前期因利潤(rùn)率較低退出行業(yè)后，給國(guó)內(nèi)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)留下的發(fā)展空間；而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的增長(zhǎng)，則是來(lái)自下游消費(fèi)行業(yè)的快速發(fā)展。中國(guó)玻纖經(jīng)過(guò)了50多年的發(fā)展，已經(jīng)頗具規(guī)模。但是國(guó)產(chǎn)玻纖織機(jī)問(wèn)題突出，高端玻纖織物仍以進(jìn)口為主。
國(guó)產(chǎn)傳統(tǒng)設(shè)備在生產(chǎn)玻纖產(chǎn)品時(shí)經(jīng)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(jīng)率高；粗重緯紗打結(jié)和交接失誤；經(jīng)紗退解和輸送過(guò)程中張力均勻性差等一系列問(wèn)題，嚴(yán)重影響布面質(zhì)量和生產(chǎn)效率。玻纖深加工行業(yè)的現(xiàn)狀是：以小劍桿和有梭織機(jī)為主加工中低端產(chǎn)品，以少量昂貴的進(jìn)口設(shè)備加工高端產(chǎn)品。
據(jù)項(xiàng)目帶頭人浙江理工大學(xué)副教授周香琴介紹，面對(duì)中國(guó)巨大的發(fā)展?jié)摿Γ绹?guó)、法國(guó)等國(guó)外資本已開(kāi)始擴(kuò)大在玻纖領(lǐng)域的投資、并購(gòu)規(guī)模，搶奪國(guó)內(nèi)高端產(chǎn)品市場(chǎng)。但國(guó)內(nèi)玻纖企業(yè)受資金、技術(shù)、科研開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品創(chuàng)新等綜合因素影響，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)玻纖織物主導(dǎo)產(chǎn)品品種單調(diào)、附加值低，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的高檔產(chǎn)品仍需進(jìn)口。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)
克服五大難題
“玻纖織造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項(xiàng)目圍繞玻纖織造的工藝特征，玻纖及織物與機(jī)械的耦合特性
據(jù)周香琴介紹，該項(xiàng)目主要實(shí)現(xiàn)了四突破，一是通過(guò)對(duì)稀緯密玻纖織物輸送、機(jī)外卷布、粗重玻纖紗剪切、后梁、粗重玻纖緯紗張羅控制系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，克服了布卷成型過(guò)程中布層之間打滑造成緯向移位等問(wèn)題；二是克服了傳統(tǒng)剪刀剪切粗紗時(shí)，緯紗外滑造成的剪切不徹底問(wèn)題；三是克服了傳統(tǒng)織機(jī)彈簧回復(fù)式活動(dòng)后梁無(wú)法及時(shí)有效的環(huán)節(jié)開(kāi)口引起的經(jīng)紗張力急劇變化，造成薄型玻纖織物布面起皺、斷經(jīng)率高等問(wèn)題；四是克服了粗重玻纖紗在引緯過(guò)程中打結(jié)、交接失誤等問(wèn)題；五是通過(guò)對(duì)粗紗玻纖無(wú)張力退解機(jī)內(nèi)勻經(jīng)系統(tǒng)及紗架與織機(jī)分樓層布置機(jī)內(nèi)勻經(jīng)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決了傳統(tǒng)織機(jī)勻經(jīng)過(guò)程中玻纖起毛、操作不便等問(wèn)題，合理利用空間。
據(jù)介紹，該項(xiàng)目組通過(guò)空間連桿開(kāi)口驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，有效節(jié)約了成本，提高了織機(jī)的車(chē)速。項(xiàng)目獲發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利4項(xiàng)。
協(xié)同合作
提升研發(fā)進(jìn)度
針對(duì)“玻纖織造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”項(xiàng)目，在由浙江理工大學(xué)、浙江萬(wàn)利紡織機(jī)械有限公司組成的產(chǎn)學(xué)研用攻關(guān)團(tuán)隊(duì)中，浙江理工大學(xué)的玻纖織機(jī)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)及功能創(chuàng)新與浙江萬(wàn)利紡織機(jī)械有限公司多年的玻纖織造機(jī)械生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)室搬到工廠，提高科研效率。也大大縮短了科技成果產(chǎn)業(yè)化時(shí)間。
“發(fā)揮合作企業(yè)浙江萬(wàn)利紡織機(jī)械有限公司玻纖織造設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，我們項(xiàng)目組詳細(xì)分析了各種不同種類(lèi)的玻纖織物特性；根據(jù)各種織物的不同特性進(jìn)行了門(mén)幅、車(chē)速、引緯打緯系統(tǒng)、開(kāi)口系統(tǒng)、送經(jīng)系統(tǒng)、卷取系統(tǒng)、緯紗張力控制系統(tǒng)等各項(xiàng)設(shè)計(jì),并成功設(shè)計(jì)出適合玻纖紗織造的機(jī)內(nèi)勻經(jīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便、可靠，能減少玻纖與機(jī)械零件的接觸環(huán)節(jié)，以盡可能防止玻纖起毛等特點(diǎn)。這些試驗(yàn)如果僅僅在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室里是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，我認(rèn)為和企業(yè)的協(xié)同合作是提速科研突破的最佳途徑之一。”周香琴談道。
據(jù)悉，目前，由該項(xiàng)目組研制的高端玻纖織造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝備已被全國(guó)多家企業(yè)使用，生產(chǎn)的
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