[01767078]高强高效非织造土工复合材料关键制备技术及应用

非织造土工材料具有多孔曲径式三维立体结构,排水、过滤、隔离、加固、防护、防渗功能优异,是继传统木材、钢筋、水泥之后的第四种基础设施建设必需的新型工程材料。“十一五”期间,我国的铁路、公路、机场、水利、生态环境等重大基础设施建设全面展开,迫切需要高强、高效非织造土工复合材料。 南通大学联合江苏迎阳无纺机械有限公司、宏祥新材料股份有限公司,根据国务院《纺织工业调整与振兴规划》（国发〔2009〕10号）和工信部“宽幅高强土工复合材料关键制备技术与装备及应用”重点项目内容,基于纤维集合体力学理论,创新了超长纤维提升非织造土工复合材料强度的方法;开发了无损开松技术、共轭平衡技术、多点式挠度补偿技术;攻克了超长纤维不易梳理成网、宽幅高速针刺设备失衡以及宽幅冷轧复合不匀等行业共性技术难题;实现了高强高效非织造土工复合材料制备技术及产业化。产品替代进口,满足了高速铁路公路、水利工程、环境综合治理、围海造田、国防和核工业设施等国家重大工程需求。主要创新点如下： 创新点一：创新开发了超长纤维均匀梳理成网技术,突破了超长纤维难以加工的瓶颈。解决了长纤维易断、易缠辊、成网不均匀的难题,保证了超长纤维的梳理度及均匀成网,CV值达2%,成网均匀度提高了30%;不增加任何成本,材料的强度提高52%。 创新点二：研制了宽幅、高速、高定量针刺装备,首创了我国8.5m宽幅高速针刺机。研发了拱桥式结构大梁、并列双轴结构偏心轮系统、耐磨新材料和高定量土工布针刺固结装备,解决了宽幅针刺机稳定性差、高速动态失衡、磨损大和复刺分层的难题,实现1200g/㎡高克重土工布均匀喂入和一次针刺成型,生产效率提高28.8%,能耗降低31%。 创新点三：研发了常温冷轧覆膜及多功能复合技术,实现了不同工况用土工材料的精准定制。研发了多点式挠度补偿技术、常温冷轧覆膜技术及多重结构整体复合技术,幅宽方向线压力偏差低于1.5%,能耗降低32%,效率提高27%,柔性开发出宽幅针刺土工布/土工膜系列多功能复合产品,满足水利、环境、建筑和交通等重大工程不同工况的使用要求。 项目获发明专利16项,实用新型31项,制定国家标准7项、制定行业标准10项,获科技成果奖5项,其中中国纺织工业联合会科技进步奖一等奖1项。经中国纺织工业联合会组织专家鉴定,整体技术达到国际先进水平。项目产品出口美国、英国、德国、加拿大、澳大利亚等国家和地区;应用在南水北调、西藏玉龙沟尾矿库、黄河治理、沪杭高铁、澳大利亚垃圾填埋厂、三峡工程等国内外重大工程,得到国内外用户的广泛好评。 近三年,完成单位直接经济效益28亿元,新增利润3亿元,出口创汇达1亿美元。项目完成了科技成果转化,不仅替代进口还大量出口,为“一带一路”、“纺织强国”战略做出了贡献。