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2300141703
安徽
S972.1
基础研究
纺织制成品制造
一、课题来源与背景:
背景:纤维材料是水产技术领域加工渔业绳网的重要材料,其性能对渔业生产的安全性及其综合效益起着关键作用。为适应渔民或养殖户的生产要求和发展低碳渔业,水产技术领域迫切需要一种断裂强度高、结节强度高、结强利用率高、耐久性好以及适配性好的渔业绳网加工用的高性能复合丝。
目的:目的在于提高渔网的安全性和科技含量、增加耐久性和适配性、降低原材料消耗以及渔业生产中的碳排放,利用最科学的手段和技术去提高原料使用率,不至于造成能源过度浪费。
二、技术原理及性能指标:针对渔网制造的搅拌混合过滤技术和力矩牵引收丝技术,对纺丝进行筛选和搅拌过滤,实现每根纺丝的搅拌均匀,高温熔融挤出,增强纺丝本身的防断裂属性,提高材料利用率,降低后期渔网维修费用;提高产出复合丝的耐老化性、耐久性、适配性以及拉伸力学性能,最大程度上满足市场和实际需求。
(1)结强利用率>70%;
(2)过滤板厚度:10mm;
(3)复合丝断裂伸长率:13.3%;
(4)提高合格品指标:68.9%。
三、技术的创造性与先进性:
(1)通过运用高强度合成技术,对纺丝进行筛选和搅拌过滤,实现每根纺丝的搅拌均匀增强纺丝本身的防断裂属性,提高材料利用率,降低后期渔网维修费用。
(2)通过力矩牵引收丝技术,可以提高产出复合丝的耐老化性、耐久性、适配性以及拉伸力学性能,迎合了渔业大宗纤维材料产品的性价比要求,在确保纺丝成本增加很少、纺丝过程顺利的同时,提高复合丝的综合性能和性价比。
四、技术的成熟程度,适用范围和安全性:以高强度多层合成渔网的研发为内容,用120目的铜丝网、80目铁丝网各一层再高温熔融挤出纺丝,优化纺丝性能通过对高强度多层合成渔网的研发,提高渔网的安全性和科技含量、增加耐久性和适配性、降低原材料消耗以及渔业生产中的碳排放量。
五、应用情况及存在的问题:近年来受到疫情影响,渔网行业受到一定的影响,短期内未能获取更多的市场竞争力,但是随着国内很快复工复产,渔网行业也在逐渐恢复增长,后期也将加大相关的投资来获得更加广阔的市场。
六、获奖情况:通过科技成果的关键技术转化获得的高服务,与巢湖市盛锦商贸有限公司进行长期友好合作,基于产品稳定性好、智能化、功能完善的特点,给客户留下了良好的印象。
渔业绳网多层合成渔网制备系统拉伸力学性能
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2300180126
浙江
S972.1
基础研究
国内领先
农、林、牧、渔专用机械制造
一、立项的背景和意义:抄网是一种由网囊、框架和手柄组成,以舀取方式作业的小型网渔具。抄网类渔具一般用于水域沿岸捕捞作业,后来有的发展成为较大型渔具的辅助渔具。抄网类渔具是依靠人的手持、推进、回捞、舀取沿岸水中的鱼虾或依靠船舶的动力推进、起吊捞取围在网中的或水中的鱼虾,抄网类渔具作业历史悠久,结构简单,捕捞效率低。长柄圆形抄网往往作为副渔具从网中舀取渔获物时使用。抄网渔具通常由网兜、框架和手柄组成,框架呈三角形、圆形、椭圆形等。
在钓鱼过程中,用抄网抄鱼是必不可少的一个环节,尤其是在钓到大鱼时,在没有抄网的情况下,将大鱼弄上岸是很困难的,甚至会将鱼放跑,导致前功尽弃。因此,抄网在钓鱼时扮演着不可或缺的角色,其作用是在拉竿钓到大鱼后为了避免鱼竿受损,把鱼溜到近岸后用网从水里捞出来。随着人们生活水平的变化和人员素质的提高,钓鱼主要以获取鱼获为目的向享受钓鱼过程的乐趣转变。其结构和质量尤为重要。市场上出售的抄网存在着很多的不足之处,如:在使用时现场组装、费时、费事、体积大、杆体较长、承重力小,携带不方便等诸多缺点。
二、国内外研究现状和发展趋势:抄网按网具结构特点分类可以分为兜状抄网1个型。兜状抄网是由撑架和兜形网衣构成,其网具规模一般均较小,由一人操作。而作为副渔具的抄网,则其规格更小。如广西的鱿鱼抄网,是在浅海专捕鱿鱼(中国枪乌贼)的小型渔具,用小艇作业。先以灯光诱集鱿鱼,然后用抄网直接捕捞。
按抄网的作业方式分类分为推移抄网1个式。推移抄网的结构特点是:将兜形的网具固定在框架上(有三角形、圆形等),作业时,依靠手推、船推或舀取,达到捕捞的目的。福建的光诱船抄网、山东的毛虾推网、江苏的耥网均属之。
抄网类渔具多数是靠人力在浅水区推移,少数利用舢板借助风力(或挂机)进行作业。也有利用捕捞对象在岛屿岩礁边产卵的习性,直接倚山抄鱼达到捕捞目的。
市场上的抄网存在着一定的缺陷,比如说仍然采用开拆卸连接的方式连接,现场组装比较麻烦,反复组装和拆卸过程中节点稳定性受到影响。抄鱼过程中,人手持着抄网杆,鱼和人的用力点距离较远,根据杠杆原理可以分析,由于力矩较大,抄鱼比较吃力,且所有的作用力均由抄网杆承受,抄网杆容易变形断裂。另一方面,市场上抄网材质有所不同,有铝合金材质和不锈钢材质的,材质都比较偏重,且铝合金的强度低,抄网的用法讲究快、稳,而材质偏重的会影响抄网的速度,强度低的不耐用,会使大鱼跳网,抄网受损,影响钓鱼的乐趣。
三、项目的主要研究内容及技术创新点:
1.主要研究内容:针对用于远距离抄鱼的抄网,为减小运输时抄网的长度,同时免去现场组装接长网杆的步骤,市场上有一种伸缩防逃长柄抄网,其特征是:伸缩防逃抄网共有三部分组成,分别为伸缩手柄、抄网圆环、抄网网衣。由于其网杆设置成可伸缩的结构(即伸缩手柄),使用时伸长手柄,携带及运输时缩短手柄,即可免去现场组装的麻烦。缺点是由于网环是不可折叠的,在运输过程中,网环的体积较大,对于钓鱼者来说,运输仍然不太方便,对于生产者来说,运输的成本很高。为了解决运输问题。
该项目将通过研究生产一种网圈带锁左右折叠的抄网,可以通过折叠网圈减小面积便于运输,并在网杆上设置支撑点,便于抄网的使用。
2.技术关键:
1)抄网在抄网杆安装座内部设置旋转锁紧结构,能够使固定杆和伸缩杆完成180度旋转折叠,在存放时,使得固定杆和伸缩杆位于网架的框架内,减小整体体积,在使用时和存放时,均通过旋转锁紧结构固定状态。在网杆上设置与人体手肘相对应的托臂结构,在单手抄鱼时,手肘支撑在托臂上,形成以托臂为支撑点的杠杆结构,抄鱼更加方便,省力。
2)网圈带锁左右折叠的抄网的左网圈和右网圈采用可折叠的结构形式,在存放和运输过程中,可将左、右网圈折叠起来,以减小网圈的面积。左网圈和右网圈的后端分别与网圈安装座连接,两者互不干涉,较小了组装的难度,在旋转左、右网圈时,减小两者相互作用的影响,左、右网圈展开或折叠时角度更容易把控,当左、右网圈的其中一个损坏后,只需要更换损坏的部分即可,节约维修成本,同时更换时由于左右网圈是各自与网圈安装座连接的,拆卸时减小对另一半的网圈影响,方便拆卸和重新组装。
3)优选网兜材料。选用速干纳米网布,在保证强度的情况下优化了网兜不沾水、轻量化的功能,在使用抄网时更加省力。
3.创新点:
1)与同类产品相比,基于杠杆原理添加了弧形结构的手臂靠板部件,通过在网杆与手臂间设置支撑点,实现抄鱼更省力。
2)网兜选用速干纳米网布,经精密走线编织工艺制成,从而达到易干耐臭、不沾水、轻量化、收拢效果好等效果。
3)抄网左右网架通过铰接方式与主架连接,左右独立双轴折叠机构有锁止结构,使用时展开,由带锁滑套锁定,加强产品的使用稳定性,防止抄鱼时网架转动;存放时可迅速折叠,使用便利。
网渔具托臂抄网网兜材料
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2200180903
浙江
S972.3
基础研究
国内领先
农、林、牧、渔专用机械制造
一、项目背景:随着人们生活水平的不断提高,垂钓已经成为人们一种重要的娱乐、休闲活动,在垂钓过程中,必不可少的一类渔具是鱼竿,鱼竿的好坏直接决定了钓鱼的“质量”。现有的鱼竿大多采用玻璃纤维制成,有的甚至还在使用传统的竹木材料,刚性小,弹性差,在遇到巨大外力时,荣誉弯折断裂,影响垂钓者的使用。因此,针对现有钓鱼竿的弊端,该公司将进行技术创新,拟研发一款高性能龙凤尾碳纤维钓鱼竿。
二、研制过程:
1、项目实施方案确定:以研发高性能龙凤尾碳纤维钓鱼竿为目的,通过长时间探索和系统试验研究,(1)确定生产工艺流程;(2)确定生产中的影响条件及参数;(3)优化实验;(4)确定最终方案。
2、组织方式和课题:嘉兴太平洋钓具有限公司专门抽调专业的科技人员组成课题组,进行研究攻关,项目由研发中心主任负责。
在项目组织实施过程中,加强内部的组织管理,努力建设新型科研运行机制,推行项目负责人负责制,加强阶段目标的考核,建立项目津贴和项目按时完成鉴定一次性奖励等分配制度,充分调动项目承担人员的积极性,确保项目良好实施。
该课题主要可分解成下列几个部分:
(1)方案论证:研发中心主任组织研发中心员工成立研发小组,召开新产品研制会议。小组成员针对项目中的技术指标进行反复论证,翻阅国内外相关文献研究关键技术,对研发产品过程中可能出现的问题进行预测,使研发方案更加完善。
(2)样品试制阶段:在样品试制阶段,研发小组的各技术人员对新产品的关键技术进行把控,针对试制中出现的问题进行及时调整,新产品初步研发完成。
(3)产品技术鉴定阶段:将研制完成的新产品进行技术鉴定,确保产品各项性能符合技术指标要求。
3、计划进度安排:该项目实施期9个月,具体分以下四个阶段进行:
第一阶段:
(1)项目组织落实、检索相关文献、制定实验方案。
(2)对该项目所用材料进行实验室优化选择。
第二阶段:
(1)进行工艺技术研究。
(2)完善中试基地的配套设备和基础设施建设。
(3)进行中试和产品测试并完善。
第三阶段:
(1)应用工艺技术放大试验及试生产,研究完善生产工艺。
(2)完善试生产技术,稳定批量产品质量指标和生产工艺。
第四阶段:
(1)根据用户反馈信息,进行产品的优化改进,拓展市场。
(2)全面考核并实现该项目的技术经济指标和目标。
(3)技术总结,整理完备技术资料,提请项目验收和鉴定。
三、项目技术概况
1、设计指标:根据市场潮流和客户需要,经过技术人员反复论证和试验,确定的主要技术指标如下:
(1)碳纤维含量:应不低于明示的碳纤维含量减5%;
(2)涂层附着力:≥2级;
(3)振动强度:试验后,钓鱼竿应无裂缝或断裂,配合部位、粘接部位和缠线固定部位应无松动、变形和脱落;
(4)弹性恢复率:≥80%。
2、关键技术:
(1)采用30T高级碳纤维为原材料代替传统的竹木、玻璃纤维材料,大大提高了钓鱼竿的刚性、弹性,同时还有效降低了鱼竿的重量;
(2)将钓鱼竿前段竿稍结构设计成“龙凤尾”样式,前半截为实心,后半截为空心,前段细,后端粗,有效增加了钓鱼竿的灵敏度和韧性;
(3)龙凤尾前段实心与后端空心之间,采用碳纤维布经高温固化连接形成,不易断裂,且表面粘结处理工艺简单,省时省力。
3、创新点:
(1)碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维,采用30T高级碳纤维为原材料,极大地提高了钓鱼竿的性能;
(2)龙凤尾结构中前段实心的高弹性和后端空心的高韧性相结合,不仅有效提高了灵敏度,而且竿稍能弯曲360度而不断裂;
(3)与传统产品相比,该产品提高了钓鱼竿的灵敏度、韧性、刚性、弹性,用户体验感更强。
碳纤维钓鱼竿生产工艺渔具
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2000200486
上海
S971
基础研究
工程和技术研究与试验发展
项目属海洋捕捞技术领域。远洋渔业是参与国际海洋资源竞争的国家战略,但产业升级仍面临系列技术瓶颈。该项目是“十二五”国家科技支撑计划项目“远洋捕捞技术与渔业新资源开发”的总体成果,研发了高性能装备和数字化信息共性技术,开发了过洋、大洋和极地捕捞技术与新资源,实现了系列技术与装备的示范应用,推动了中国远洋渔业技术升级与产业发展。
(1)针对过洋、大洋和极地海洋捕捞对象行为特征,自主创新浅表层、中层和底层远洋捕捞技术与自扩张、双联式和混合结构等渔具装备10种;匹配创制并应用多元复合等渔用新材料3种,不同材料多边缝合等渔具制备新工艺6种,哺乳动物低损伤释放装置等渔具新构件4种。其中,过洋性渔具捕捞效率同比提高27%以上(其中变水层拖网提高110.5%);大洋中层拖网渔获效率达国外同类渔船先进水平(沙丁鱼捕捞达21t/h),秋刀鱼舷提网渔获效率超过日韩等渔业发达国家(网次渔获最高达25t);高效生态南极磷虾拖网能耗降低5.5%,渔获效率提高20-30%(最高达55t/h),居同渔区同作业方式领先水平。
(2)基于连续5年的海上调查,构建了针对不同目标海域捕捞对象的剩余产量模型,评估了新渔场新资源开发潜力。探明莫桑比克、毛里塔尼亚等6个国家海域深水虾、带鱼、沙丁鱼等过洋性新渔场资源3种,评估西非深水虾和沙丁鱼资源年开发潜力分别为1.2×104t和40×104t,拓展了过洋性渔业空间;开辟大洋性秋刀鱼新渔场1个,新渔场面积达21×104km2,扩大了57%,年开发潜力(MSY)为70×104t,确立了中国在西北太平洋秋刀鱼年配额9×104t的重要地位。
(3)自主研制渔用多波束扫描声呐1套,可实现“机械+电子”360°扫描,探测距离达2500m,填补了国内空白;创新多滚筒协调液压控制技术,开发出国内首套高动力载荷深水拖网绞机并在西非深水渔场生产应用,满足了500~1000m远洋深水渔场作业需求;建立秋刀鱼集鱼灯全船照度分布数学模型,优化了集鱼灯配置并建立操作规范,实现节约燃油13%;创新舷侧滚筒传动鼓形齿轮结构,开发了秋刀鱼捕捞舷侧起网成套装备,实现了进口替代。
(4)自主研发支持向量机模型等渔场预报新模型4种,构建了基于WebGIS技术的远洋渔场预报及管理决策系统,覆盖8个主要远洋渔场并实现每周预报1次,预报准确率60~90%,与日本等报道预报水平一致;创新卫星多源主被动遥感环境信息融合技术,制作发布海温、叶绿素等5种业务化信息产品;研制基于全球标准电子海图的智能渔情分析终端1套,实现了远洋渔船8种渔情信息“岸-船”实时传输与可视化分析,提升了中国远洋渔业数字化信息服务水平。
项目研发新装备14台/套,拓展过洋性新渔场资源3种、大洋性新渔场1个,技术与装备在260余艘远洋渔船上示范应用,推广区域涉及三大洋与极地海域,建立示范基地15个,项目近3年新增产值46.38亿元,其中直接经济效益15.02亿元。获授权专利44项、其中发明专利35项,授权软件著作权28项;形成行业标准2项、技术规范8项;出版专著3部,发表论文140篇。经成果评价,整体水平国内领先、国际先进。
远洋捕捞渔具制备工艺渔业资源开发
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1900090202
上海
S977
基础研究
海洋渔业
属海洋渔业和海洋科学技术。
远洋渔业是国家战略性产业。项目从2001年开始,以东南太平洋智利竹筴鱼为对象,综合捕捞、加工、信息技术等多学科,开展高效生态捕捞、精准渔情预报、高质船上加工等关键技术研究,取得一批国内领先、国际先进的创新性成果,形成了中国第三大公海渔业产业。
创新点:①开发了智利竹筴鱼资源,增强对公海渔业资源的认知能力和掌控能力。应用渔业资源学和现代统计学等方法,通过多年300余万km2的探捕调查,开发了智利竹筴鱼渔场;揭示了其种群结构、年龄与生长等生物学特性,确定8-10月是产卵高峰期,提出沿海与外海2个群体可作为一个管理单元;创新智利竹筴鱼CPUE标准化和资源评估新方法,增强了在国际渔业组织中话语权。②查明了智利竹筴鱼渔场形成机制,实现中心渔场精细化预报。应用渔业海洋学、GIS等方法,提出秘鲁海流及西风漂流是智利竹筴鱼渔场形成的基础,发现其渔场重心及CPUE与厄尔尼诺/拉尼娜存在显著相关;构建了中心渔场精细化预报模型,准确率在80%以上;自主研发智利竹筴鱼渔业环境与渔情预报信息服务系统,每天可提供4类21种渔业信息产品,增强了寻找中心渔场能力。③研制了生态高效渔具装备系统,增强公海渔业资源的开发能力。应用渔具动力学和数值模拟等方法,自主开发新型生态高效大网目拖网网具,阻力和能耗分别降低11.74%、22.26%,扫海面积增加11.73%;自主研制高效扩张性装置及选择性装置,幼鱼(叉长小于28cm)比例降至3.06%;开发大型中层拖网曳纲张力平衡控制系统,实现了船-网的优化匹配。④优化船载加工包装技术与装备,提高渔获品质。应用水产品加工与贮藏等方法,确定了竹筴鱼冷却加工最佳工艺条件,开发了新型船上冷冻加工冻结机,冻结时间缩短14%,能耗节省6.3%;优化设计船上加工生产线的包装与输送分流设备,减少劳动力2人/线;提出了冻品贮藏稳定性和品质控制的集成新技术,建立2套船上冷冻加工鱼品的质量评价技术规范,和一条年加工能力5000吨以上的加工生产线。⑤创新物联网+远洋渔业,实现远洋渔船智慧服务。应用物联网、人工智能等方法,攻克了基于传感网络的船舶重点设备感知、基于RFID的渔获仓储与质量安全溯源等关键技术,建立基于物联网的远洋渔船智慧服务系统,实现了对重点场所工作状态监控、水产品溯源等功能。
成果在全国所有大型拖网渔业企业中应用。2001年以来,累计产量126多万吨,产值88多亿元,创汇12多亿美元。近3年产量6.3万吨,总产值近4.4亿元,创汇7498万美元,经济效益显著。参与南太平洋区域渔业管理组织管理规则制定,评估结果被其确定为监测资源年间变动的关键依据,为维护中国公海海洋权益做出了贡献。
累计发表SCI等论文201篇;获知识产权69项,其中发明专利22项、软件著作权25项;出版专著和教材10本;被国际渔业组织采用的履约技术报告10份。培养研究生20名。
竹筴鱼捕捞调查渔具装备系统渔业资源学
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1500080530
上海
S972.13
基础研究
纺织制成品制造
拖网作为一种主动过滤性渔具,作业机动性和适应性强,生产效率高。90年代中期以来,中国拖网捕捞年产量均在650万吨左右,约占海洋捕捞总产量的50%,为国民提供优质食物蛋白做出了重要贡献。然而,由于其必须通过渔船拖曳网具作业,生产能耗高。水体过滤效能作为拖网能耗的主要因素,取决于网具结构与网材料性能。项目通过拖网结构和高性能网材料工艺发明、集成创新和系列成果应用,实现拖网的节能降耗。主要技术发明:(1)基于拖网相关理论和应用基础的系统研究,以减少渔具模型试验误差的方法、超大网目网片扎制和穿心球形浮子缚扎方法等发明专利为核心,创新了拖网模型试验计算数值模型,提出了以拖网效能参数作为拖网性能评价和优化设计的理论方法,确立了拖网浮沉力配备等主要结构参数,创立了大网目网身、手编与剪裁混合装配的拖网新工艺,提高了大网目技术在实际应用中的科学性、可靠性与经济性,推动了中国拖网渔具技术升级和大网目拖网的发展。(2)基于网材料基体纤维聚态结构的基础研究,探明了聚乙烯单丝的自增强机理,发明了聚乙烯单丝高温高倍牵伸工艺方法的核心及多个延伸发明专利,创制出高性能自增强聚乙烯等系列纤维新材料,并通过高性能纤维与网材料编结工艺的集成创新,实现了节能降耗型网材料的生产与应用。(3)发明了网具柔性水平扩张器、单曳纲自扩张式单船中层拖网、单拖网板水平扩张距离测量等方法,创新设计并应用了双船表中层绳索拖网、矩形曲面网板等节能型拖网及配套装备,推动了高效节能拖网渔具的生产应用以及双/单船和底/中/表层拖网作业结构的合理调整。(4)发明了网材料性能、网目受力形变等测试方法,创制了拖网网目内径、中层拖网曳纲拖曳角度测量等现场实测技术与装置,制订了相关国家、行业及企业标准,为完善中国拖网及网材料检测和质量评价技术,拖网及网材料的整体技术提升与标准化管理提供了技术支撑。技术指标与应用:项目整体技术应用使拖网能耗系数下降28%、渔船拖网生产节油5.7%、网材料消耗降低26%。应用范围包括中国东海、南海和黄渤海区198-1029千瓦渔船的双船底拖网、表中层拖网,单船拖网,西非过洋性拖网,以及北太平洋狭鳕、智利竹筴鱼等2205-5586千瓦渔船的大型远洋中层拖网渔业。经济与社会效益:项目推动大网目拖网全面应用,累计节油约400万吨、节油效益160亿元;近三年累计新增利润18亿元、节油效益约43亿元。项目技术应用平均节油24万吨/年、减少聚乙烯原材料消耗0.78万吨/年,因节油和降耗可减少二氧化碳排放76万吨/年、减少原油消耗7.8万吨/年,促进了中国拖网捕捞业向节能、降耗和低碳方向的发展;推动了拖网及网材料行业的整体技术进步,增强了中国公海与国际渔业权益竞争力,为建设海洋强国提供技术支撑。
拖网结构过滤性渔具网材料生产工艺
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1400150217
湖南
S972.1
基础研究
纺织制成品制造
随全球粮食安全和能源遭威胁,为人类提供20%的动物蛋白摄入量的渔业;产量全球第一的中国就需年耗40余万聚烯烃渔网具;政府每年对渔业燃油补贴400亿元;普通渔网的性能和能耗大已不能适应捕捞养殖网具大型化和过洋、远洋渔业,也使中国在国际上远洋资源开发及海洋资源地位受威胁.在国家部委专项和省市支持下,鑫海公司与中国水科院等机构和应用单位提前几年联合成立项目组,通过自主创新,产、学、研、用合作,跟踪国内外科技文献无专利可转让,经多年几百个配方上万次试验和筛选,用材料共混物各组分优点集中到一个合金新材料中,得到均聚物无法具有的性能;获得了HDPE单丝在高倍牵伸下的高强高韧耐磨技术;获得了具经济型产业化的渔具新村料节能系列技术;优化了产品的高效制造节能系列工艺包,设计制造了关键技术工装设备和高效节能生产线,完成了捕捞养殖等应用节能关健技术的研发和系统集成。主要成果:1)成功研制出高强高韧节能聚乙烯耐磨渔网系列产品拖网(底、表、中层、过洋、远洋),养殖网箱,围拖网等250个规格共16万余吨;经国家渔具质量监督检验中心型式检测,符合国家标准,且网目强力超过国标44.8%;比国际领先水平日本波纤Nylon强度、耐磨、老化分别提高15%,65.8%,63.5%,售价低20%,比波纤和冰岛HAMPIDJAN能耗系数下降27%和25%。主要技术经济指标:超过了国际同类技术先进水平,省厅鉴定结论:项目整体技术达到国际先进水平。2)耐磨网纲纤维绳索;弹性柔性拖网选择装置;渔具模型数据处理系统;节能高效静态混合过滤和纺丝模具牵伸加热系统;渔网线无阻力退绕捻制与织网和定型设备;主参编《渔用机织网片》等国家标准4项;创建一套科学网具结构优化理论、数值模型、设计方法、程序和装配新工艺;填补了渔网具节能评价体系空白等十多项成套核心关键技术;使中国高性能HDPE渔网系统集成研发有重大创新且提高到全新水平,获得了具备高性价比的经济型产业化的自主知识产权节能渔网具。项目获益阳市科技一等奖;获专利35项,其中发明专利6项软件著作权1项。产品得到国内外客户好评和抢购,年销量和市场占有率不断上升,收购三个工厂还未满足需求,政府已动员公募上市;已收到用户社会效益28.9亿元;全投产节油l00万吨合55亿元/年,减CO<,2>排放319万吨/年,每年可节约8万吨网合25亿元;可降低渔民燃油和材料费合80亿余元/年。产品形成了产业的主导技术和获得行业唯一中国驰名商标,对行业技术进步和产业结构优化升级有重大作用,引领促进了中国高效节能型渔业的发展和渔网具行业的整体技术进步;促进了中国海洋科技发展、权益维护和国家安全。
聚乙烯渔网耐磨渔网纤维绳索
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1300410425
浙江
TS103.337.6
应用技术
纺织、服装和皮革工业专用设备制造
1:绞捻无结网织网的工作原理交捻无结网编织原理是通过相邻两根纱管的自捻,在工艺链条的控制下相邻四根梭管在交叉轮交叉互换位置形成无结网目。2:机器设备各种组件的设计、认证及实验。主要分为以下组件:主体机架承载部分:主体呈圆球形,由上下立柱、上下台板、肋骨架组装而成,其上部分像一个球体把平行于赤道把南北极切去,肋骨架呈经线分布。此部分为框架部分,其他部分以此为基础进行组装、配合。该项目织场运作部分:交捻无结网机器总共包括24个织场和1个提花织场,织场部分通过三孔座固定组装在肋骨架上,肋骨架外部由408个传动齿轮和99个辅助齿轮连接成一整体,肋骨架内部24.组织场和1组提花织场,每组织场由8个交叉组与8个绞捻组间隔组装而成,整个织场总共由204个交叉组和204个绞捻组首尾相连组装在一起,绞捻组中间安装绞捻轮,通过轴与织场外部的齿轮相连,与齿轮一起转动,两侧装有两个可调张力装置,用于调节张力弹片对梭管连接件的磨擦力,用来增加制绳过程中的捻度,交叉轮与绞捻轮齿与齿对齐,中间可装入梭管连接件,每个交捻组上有二个梭管连接件当交捻组上二个梭管连接件带动梭管做自转运动时叫制绳,当制绳动作按工艺编织到一定长度时(这段长度可调,由工艺链条来控制),工艺链条就会带动导向控制装置,导向控制装置来带动交叉组的交叉座四个角上安装有控制导向块和活动导向块,梭管连接件在交叉组控制下变换位置,这样梭管就在梭管连接件的传动下做换位动作,这个过程就可以完成一个网结的型成,提花织场为独立导向块、由离合器控制器,用于实现不同工艺样式的无结网的网边。导向控制部分:导向控制装置由凸轮组,摆臂,钢丝及轨道组成,钢丝装在肋骨架上,轨道座安装在织场部分三孔座两侧的滑动槽之间,导轨座和钢丝作硬连接,由钢丝来回拉动带动导轨座,导轨座内的钢套(交叉组可控导向块另一头上)滑动随导轨高低不同控制导向块把梭管连接件导向不同的位置。控制钢丝移动的摆臂安装在主体机架承载部分上,一头连接钢丝,另一头露出与控制架相连,控制架上的凸轮通过链轮拉动,这样就可以通过工艺链条来控制摆臂上下运作形成动量,摇臂带动钢丝,来实现织场内交叉组导向块的同步控制。提花织场上的独立导向块、离合器也由同样的装置控制。编织工艺控制部分:不同工艺样式的无结网用不同的工艺链条,分为圆筒、单边、双边三种。每种工艺链条又根据无结网的丝线根数、网目大小等,配用不同的工艺链条。梭管储线部分:梭管为中空的锥形管,管臂破开有几处,用于安装储线管和张力器。储线管用于缠绕织网时使用的丝线,张力器用于控制织网时梭管内每股丝线抽出时的张力,通过送网装置来拉紧整张网并按一定的长度送出。梭管尾部与织场的梭管连接件相连接,随梭管连接件在织场内自转、工艺链条开关块、离合来导向等完成各种动作来编织无结网。收卷、送网部分:无结网通过送网装置送出再由收卷部分安装在主体机架承载部分中间的收网装置把网收圈好,送网装置顶部的承网圈置放于正中心,织场内所有梭管头部管口都朝向承网圈,丝线在梭管口与承网圈之间完成织网动作,织好的网通过承网圈内孔,由底部的送网装置克服所有梭管张力拉出。承网圈的承载板上有一圈报警装置,用于梭管内丝线断裂、用完后等梭管头部垂落报警。送网部分安装在主体机架外部,将收卷好的网牵引出来。动力部分:动力部分由于齿轮过多及同步要求,采用一个主电机加五个辅助电机模式,所有电机安装在机架下立柱上,通过减速器、齿轮保护装置、扇齿轮,用伺服控制同步带动。主电机通过T型转向器、扇齿轮、蜗轮蜗杆同时带动两个工艺链轮,保持工艺链轮与织场运作同步。其他:一些报警保护装置、工作平台、护栏、罩壳等辅助装置。3:电气控制.1).控制平台设计.由于设备要求对实时控制非常严格,信号采集量多等特点本套控制系统采用uCOS(micro-ContnollerOS)操作系统,CPU采用ATMEL的ARM9(AT9263A),主频240MHz,内致DSP运算指令,外设有USB,LCD(带加速器),存储器外部总线,19路外设DMA通道,CAN及以太网通信总线等;外部数据采集用FPGA(可编程序控制器)来完成,因为外部信号的类性非常复杂并要求实时处理,所以采用可编程的模式进行控制。由于课题组是采用uCOS的操作系统,它是一个专为微控制器系统和软件开发而设计的抡占式的实时多任务操作系统微内核。它由实时多任务处理,中断处理和任务之间的通信3个部分组成,对于此设备的实时性控制可以达到,但是它比其它非实时性的操作系统的软件设计要复杂的多,uCOS的操作系统没有内带文件系统,U盘驱动,GUI及以太网底层等驱动程序。这得益于海森纺机科技有限公司多年从事嵌入式系统的研究及开发,成功开发了基于uCOS操作系统的海森文件系统,海森GUI等很多软件,使得此平台对交捻无结节网设备完美的控制.该项目2).织场部分控制.主要有6台伺服电机来控制,其中1台3KW+5台2KW。交捻无结网机总共有24个织场组,每个织场由齿轮传动,总共有408个齿轮,如果用一台电机传动的话很难做到同步,所以25个织场分成6组来传动,那么这就要求对这6台伺服电机的速度及位置的跟踪很精确.并对实时控制要求非常严格,要求同时对6台伺服电机同步及跟踪控制.该项目3).送网部分。主要有1台1KW伺服电机来控制,编织的网目的大小完全取结于送网控制的精度,每个网目的大小要严格要求,否则每个网目受力就会不一样,送网传动同样采用伺服电机来控制,系统跟据当前编织的情况经特殊的算法于与实现精准的控制.该项目4).收网部分。主要有1台400W伺服电机来控制,这一部分相对以上两个部分要简单一些,要求恒力矩控制,采用伺服电机的力矩模式来实现.该项目5).故障智能控制,交捻无结网的织网过程要示同步性要非常好,并且要做到预先报警,因为每根线管的位置都是动待变化的,不能等由不同步原因相撞后再停机报警,这样会严重损坏设备,那么这就要求故障智能报警系统要实时的对每个织场做精准的计算和跟踪,提前预知每根线管的信息.同时对会产生故障的部位进行实时的调整和修正,如不能保正的前提下提前报警.该项目6).人性化人机界面及通信控制,保证机器各种参数设置方便,快节,对以后程序的升级容易.
渔网编织机数控绞捻式控制系统
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1300020331
湖南
S972.1
基础研究
纺织制成品制造
主要技术内容:创新地用渔网具高分子材料其混物各组分优点集中到一个合金新材料中,得到均聚物无法具有的性能;研究发明了HDPE渔网具高分子材料合金在高倍率牵伸下的增强增韧耐磨技术获得了具备经济型产业化的自主知识产权渔具新材料的节能型渔网系列技术;并研究优化了产品的高效制造节能系列工艺包,设计制造了关键技术工装设备和高效节能生产线等。项目既创新地完成了关键技术的研发又完成了系统集成技术和装备的研究与稳定产业化;渔网断裂强力超过GB/T18673-2008《渔用机织网片》同规格产品技术指标44.8%,实际使用比国家标准渔网可节约25%以上材料,耐磨寿命提高150%,节油耗15%。湖南省科技厅鉴定结论为整体技术达到国际先进水平。授权专利情况:该项目获得了具备经济型产业化的专利:ZL2007100442774“耐磨节能聚乙烯渔网”、ZL2006100248515“聚丙烯耐磨纤维绳索制备工艺”等发明专利和“ZL2009202130377易分离五联单丝”等专利20余项授权。技术经济指标:共计新增利润人民币合25824万元;新增税收16342万元;创汇2207万美元;已产生社会经济效益共计节支人民币合52758万元。应用及效益情况:国内采用该产品在远洋近海拖网、深海抗风浪养殖等网箱、围拖网、张网等生产,按客户证明统计13400吨,就节省渔网材料3350余吨价值1.68亿元;节省柴油3.33亿元;2007年以来共生产销售该产品97836吨,累计创产值30.3亿元,节煤合计3.9万吨,节电2446万度。实际已产生节约用网24459吨价值7.58亿元。按该比例全面推广每年可节约塑料渔网8万吨、燃油费60亿共价值80亿以上。
聚乙烯材料渔网高分子材料制造工艺
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0801190346
浙江
TQ342.21
应用技术
合成纤维制造
聚酯工业纤维具有高强度、高模量、低伸长、耐高温、耐日光等优异性能,因而是绳索、吊装带及工程增强材料广泛选用的材料,在制作为海洋作业用索具、绳索、缆绳、渔网,海上石油平台固定吊装等产品后其工作环境发生很大变化,其一,缆绳等产品长期浸泡在海水中。海水中碱性物、微生物和碱性腐蚀作用使绳索强度迅速下降。在负荷状态下的损坏速度将加剧。其二,海洋作业的轮船,货轮不论是行使还是停泊都处于摇晃状态。这种长期动态下工作的绳索相互间不断摩擦,且摩擦是湿态下的其摩擦系数更大,因而加速强度的损失。由于这两种因素的共同作用使海洋作业用索具寿命短,安全性可靠性低。为提高这类海洋作业用索具的使用寿命及安全可靠性,研制开发一种拒海水型涤纶工业纤维,即在纤维表面涂敷一种化学助剂(化学排斥作用,即可抵抗海水的侵蚀,也可提高纤维与纤维年的耐磨性,以及海水对纤维冲击性,大大提高海洋作业用索具的寿命和安全可靠性。工艺流程:低粘聚酯切片→固相聚合→高粘切片→螺杆挤压熔融→纺丝→冷却固化→上油→牵伸→热定性→在线涂敷拒海水助剂→热固化→卷绕成型→包装。主要质量指标:断裂强度:≥8.0Cn/dex,断裂伸长:14±2,干热收缩:7.0±1.5,拒水型4小时芯吸高度:4mm,湿态耐磨性≥5000次(2.3g/d),≥1200次(4.1g/d),≥290次(5.9g/d)创新点:在高强涤纶工业长丝表面涂敷一层化学助剂(化学助剂种类较多,主要有氨基硅系列等),使其与长丝表面原有油剂发生交联反应,形成稳定保护层,可减少海水的侵蚀,也可减少海水的冲击摩擦以及纤维之间的摩擦,从而大大提高纤维在海水的使用寿命,尤夫公司自主开发,属国内首创,填补国内空白。该拒海水型聚酯工业长丝,具备以下特性:a、4小时芯吸高度≤4mm;b、海水湿态耐磨性如下:20-30mN/Tex条件下,≥1300次; 35-45mN/Tex条件下,≥900次; 55-60mN/Tex条件下,≥500次;拒海水型涤纶工业纤维已进入全面的批量生产,产品供不应求,拓开国内国外两个市场,国外主要由巴西客户订购,产品客户使用后得到满意的效果,受到一致的好评。项目总投资558万,现已形成年产拒海水型涤纶工业纤维2400吨的生产能力,2007年完成新增销售收入2160万元,实现利税600万元,出口创汇USD252万元。
聚酯工业纤维海洋作业索具涤纶工业纤维