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방직의 빛 방직과학기술진보 1등상: 차세대 PU 코팅기술 신에너지 차량용 가죽 녹색전환 선도

2024/12/5 17:20:00 0

　　11월 12일, 중국방직공업련합회 과학기술장려대회가 북경 인민대회당에서 개최되여 2024년도 중국방직공업련합회 과학기술상을 표창했다.현대방직기술혁신센터 부주임, 저장이공대학 방직과학과 공정학원 (국제실크학원) 척동명 교수가 프로젝트 최초로 성인 연구개발을 완료한"차량용 초섬유 가죽 반응성 폴리우레탄 코팅 가공 신기술 및 산업화"프로젝트로 과학기술진보상 1등상을 수상하였다.

　　신에너지 차량용 가죽은 극세사 기포를 베이스로 폴리우레탄(PU) 기능 코팅을 통해 난연, 항균, 곰팡이 방지, 햇볕 차단, 오염 제거 등의 특성을 부여하고 고물성, 경량화, 편안함을 장기간 유지해야 하는 코팅 가공에서 가장 도전적인 세분화 기술 코스 중 하나다.이 프로젝트는 절강리공대학, 절강성 현대방직기술혁신센터 부주임 척동명 교수팀과 절강성 화흔지주유한회사 팀이 공동으로 완성했다.프로젝트는 전통적인 차량용 가죽 생산 가공 과정 및 제품에 보편적으로 존재하는 높은 에너지 소모, 높은 오염, 용제 잔류 등 문제에 대하여 5년에 걸쳐 원리 메커니즘, 공예 기술과 생산 장비 3대 차원에서 공동으로 난관을 돌파하여 차세대 PU 코팅 가공 신기술을 장악하였다.프로젝트의 총체적기술은 국제선진수준에 도달하였는데 그중 PU 예비폴리머관식혼합반응기와 고속공혼고정밀도분사코팅기술은 국제선두수준에 도달하였다.산학연의 심층적인 융합, 협동혁신을 거쳐 절강성 화흔지주유한회사는 이를 통해 3대 록색제조방향을 확립했다. 즉 반응성 PU수지 록색저탄소합성, 초세섬유 록색저탄소방사와 초섬유합성혁 록색저탄소제조는 신에너지차 내부장식을 위해 여러가지 고물성, 경량화의 고급제품을 수출했다.

　　반응의 기리를 분석하고 기술 노선을 지도하다.

　　전통적인 PU 코팅 가공 기술의 높은 에너지 소모, 높은 오염 문제에 대하여 팀은 조사 연구를 방문하고 기업에 뿌리를 내리며,"반응성 PU"라는 개념을 혁신적으로 제시한다.무매체 조건에서 반응 속도를 제어하기 위해 시스템 점도를 어떻게 효과적으로 조절할 것인가는 반응성 PU 코팅 제조 기술을 파악하는 관건이다.팀은 반응성 PU 코팅의 구조 진화 과정을 동적으로 추적하여 반응성 PU 코팅 중합/성형 동기화의"사슬 확장-겔화-상분리"3단계 이론을 제기하여 반응성 PU 반응 기리의 공백을 메우고, 프리폴리머 점도와 반응 속도 제어 방법을 파악하여 무매체 하중합/성형 동기화 짧은 프로세스 생산의 새로운 기술 노선을 실현하였다.

　　새로운 공예를 연구 개발하고, 단계적으로 과정을 조절 통제하다.

　　반응성 PU는 중합/성형 동기화의 특징을 가지고 있기 때문에 공정상 저반응 통제성의 문제가 존재하여 최종 제품의 물성이 비교적 떨어진다.팀은 무매체 고차속 중합/성형 동기화 하의 시온 동역 제한성을 대상으로 중합/성형 속도 조절과 물성 향상 신기술을 제시한다: 예비 중합물 중합도를 조절하는 관식 혼합 예비 중합 기술 및 반응기를 개발했다;교련체계 대체전략을 제시하여 물리적 교련점 수량과 분포를 최적화하고 PU 물성을 제고한다;2축 스트레칭 숙성 촉진 공정을 개발하여 PU 코팅이 아직 고화 성형 단계에 있는 특징을 이용하여 양방향 스트레칭을 빌어 미상 구조 분포를 최적화하였다.절강성 화흔지주유한회사는 이를 통해 일련의 고품질제품을 개발하여 기능설계와 환경보호리념의 완벽한 균형을 실현하였다.

　　플랜트를 개발하여 산업 수준을 향상시키다.

　　팀은 반응성 PU 중합/성형 동기화 특징과 실제 고차속 생산 특성을 지향하여 단계별 조정 신공법에 기초하여 세트 생산 신설비를 창제하였다:"사슬 확장"관식 혼합 예비중합 기술과 일치하는"확장 촉진 사슬-젤 억제"형 혼합 분사 시스템을 연구 제작하여 PU 자체 집적 발열로 인한 젤화 사전 문제를 해결하였다;"겔화" 의 역교련에 부응하는 반환식 사다리꼴 온도제어"숙화"시스템을 개발하였다."상분리" 단계에 적합한 장력과 속도가 정확하게 동시에 조화되는 페환통제생산시스템을 연구개발하여 전반 균일성을 제고하였다.

　　프로젝트는 이미 발명특허 14건 (미국특허 1건 포함), 실용신안특허 6건 (일본특허 1건 포함) 을 수권받았고 국가표준 1건, 업종표준 2건, 단체표준 5건을 제정하여 반응성 PU 초섬유가죽 코팅가공의 지적재산권과 표준체계를 형성하였다.척동명 교수팀은 절강성 화흔지주유한회사팀과 련합하여 차량용초섬유혁반응성PU생산시범선 10개를 건설하여 2400만메터/년간생산능력을 형성하고 난연, 자체청결 등 계렬차량용고급제품을 개발하여 국제기술독점을 타파하고 최근 3년간 12억 9000만원의 판매와 2억원의 리윤을 새로 증가시켰다.

　　제품은 제3자의 검측을 거쳐 탄소발자국을 평가하였는데, 합성과 코팅당 1킬로그램의 반응성 PU 코팅 에너지 소모와 CO2 배출이 전통적인 용제형 PU에 비해 37% 와 45% 감소하여 경제, 사회 및 환경 효익이 현저하여 우리나라 자동차용 초섬유 가죽 코팅 가공 기술이 따라가는 것에서 전 세계 선두로 나아가는 데 도움이 된다.

(출처: 중국방직련과학기술부)