功能性、差别化纤维新产品开发是一个难度很大的系统工程,需要上下游、多部门联合开发,积极建立多元多品种产业联盟,实现合作共赢,推进化纤上下游转型升级和高效良性发展。
随着经济全球化、市场国际化,以及人们消费观念的改变和纤维技术的开发与进步,具有功能性的化纤材料受到了人们的关注和青睐。《纺织工业“十二五”科技进步纲要》提出,纺织行业在“十二五”期间要大力发展功能性、差别化纤维材料,并且列举出了重点攻关的五项差别化、多功能纤维产业化关键技术。
差别化率达到43%
据中国化学纤维工业协会首席技术顾问叶永茂介绍,功能性化纤材料可根据其纤维功能的不同,大致分为以下几大类:吸湿、吸汗、凉爽、保湿、拒水、拒油、抗污、蓄热、保温、抗菌、防臭、消臭、防霉、驱虫、芳香、森林浴、远红外、负离子、抗过敏等卫生保健功能化学纤维材料;阻燃、透湿防水、屏蔽紫外线、抗静电、屏蔽电磁波、抗辐射、耐腐蚀等防护功能化纤材料;导电、光导、超导等传导功能化纤材料;各种智能化纤、高吸附化纤和生物降解等其他功能化纤材料。
功能性化纤的开发,不仅赋予纺织品诸多特殊的功能,而且还促使化纤材料在织物风格、手感和外观等方面达到或超过了天然纤维材料。
功能性化纤材料制造加工技术随着科学技术的进步得到了很大的发展。功能性化纤生产加工技术呈现了多样化的发展趋势,不仅选择性地使用了传统的聚合纺丝技术,而且还充分利用了生物、化工等领域的最新研究成果,采用了如接枝聚合技术、纳米技术,以及多种复合技术等新型技术。采用不同的化学和物理改性技术、共混纺丝技术、复合纺丝技术、染整后加工技术等,可赋予化纤材料不同的功能。
在“十一五”期间,我国在差别化、功能性纤维产品研发方面取得了显著的成果。新一代直纺涤纶超细长丝及高效新型卷绕头技术,蛋白纤维生产技术等一系列功能化、差别化纤维生产技术的实现产业化,为面料及服装、家纺产品提供了新的优质纤维原料。目前,行业中已开发出细旦、超细旦、异形截面丝、阻燃、抗菌、抗静电、吸湿透汗等功能性、差别化纤维品种,2010年化纤差别化率达到了43%以上,比2005年提高了12个百分点。
叶永茂强调说,近几年来功能性差别化纤维不断创新发展,尤其是在家用及产业用纺织品开发领域取得了新成效。化纤行业紧紧围绕国内外最新技术,通过技术创新推动产品创新和节能减排取得多项成果。目前我国已开发出多种差别化化纤产品,特别是细旦、异形、有色纤维,以及具有抗菌、吸湿透汗、舒适亲肤、纳米改性、阳离子、远红外、导电、抗污、保健等功能的纤维已取得良好应用。
同时,产业用纺织品市场快速发展,又拉动了高强、阻燃、导电、医用、环保等优质功能性纤维升级发展。2009年产业用纺织品突破700万吨大关,达到723万吨,同比增长19%。非织造布完成240万吨,同比增长20%。产业用纺织品中85%~90%的产品使用了各类功能性化学纤维,对化纤行业产业用纤维拉动很大。
未来前进方向已明确
《纺织工业“十二五”科技进步纲要》提出,纺织行业“十二五”期间要重点攻克五项差别化、多功能纤维产业化关键技术,分别是涤纶长短纤超仿棉技术研发、多功能复合纤维产业化关键技术研发、各类高性能差别化纤维产业化关键技术、涤纶高仿真的低温等离子体技术以及新型环保高效化纤油剂、助剂的研发及应用。
叶永茂分析指出,就涤纶长短纤超仿棉技术研发来说,今后需要进一步开展涤纶短纤代替棉花的实用可行高水平“超仿棉”技术研发,包括纤维的吸湿透汗、抗起毛起球、柔性染色、抗菌防污、抗皱免烫、阻燃、抗静电及相关差别化、功能性短纤改性与配套纺织多功能、高仿真加工技术研究;探讨在长丝生产装置上以细旦多孔涤纶POY为原料,开发生产具有棉纤维和涤纶纤维优点的仿棉型涤纶丝,制得风格独特,兼具涤棉性能的涤纶低弹丝。
该项技术要重点研究超仿棉涤纶纤维的分子结构、凝聚态结构和形态结构设计及调控,纤维制备技术,解决纤维的吸湿、抗静电、触感、光泽等问题,研发气流纺工艺条件下的涤纶短纤的适用性。据了解,国内部分科研院所、生产企业已经开展前期实验工作,有待进一步加强攻关力度,预计到2015年产量达到800万吨,涤纶短纤产品可实现高档化超仿棉效果,到2020年全面实现超仿真高档化目标。
而就多功能复合纤维产业化关键技术研发来说,则要进一步研究高阻燃、抗熔滴、高导湿、抗静电、导电、抗菌防臭、防辐射等几种功能复合,并与其他纤维具有兼容性的新触感多功能涤纶、锦纶、腈纶的工业化技术,以及各类医疗用纤维、建筑用增强纤维、高强高模低缩纤维,具有可循环再生功能抗菌解毒纤维素、聚酰胺、聚酯等功能纤维或纺织品,具有界面催化活性的环境净化纺织材料制备及其应用技术等。这项技术重点研究解决高性能添加剂的制备、表面处理、添加技术、共聚共混、纤维材料的后整理技术等。目前部分科研院所、高校正在开展相关研发工作,预计到2020年实现产业化。
叶永茂介绍说,其他几项技术也在进一步攻关中,相信不久将会有突破性成果出现。
注重上下游协调配合
叶永茂说,功能性、差别化纤维新产品开发是一个难度很大的系统工程,需要上下游、多部门联合开发,积极建立多元多品种产业联盟,实现合作共赢,推进化纤上下游转型升级和高效良性发展。
此外,要进一步深化市场调研,重视品牌建设,特别是国内市场,要加强功能纤维的应用拓展;对我国快速发展的汽车工业的功能性内饰材料,也应细化梳理,分步推进。
还要高度重视聚酯涤纶产品链,各类环保型助剂、油剂、催化剂、改性母粒等产品的研发;进一步制订、修订、完善各类差别化、功能化纤维及下游制品的标准,特别是功能性家纺及产业用品的标准,更应结合纤维特性制订科学、合理、先进、实用的标准。
随着“十二五”期间,我国“产学研用”科技水平的提升,包括各类新型聚酯在内的高新技术功能性纤维也将有极大的发展。建议化纤生产单位应加强应用技术指导和服务,编好使用说明书,确保产品应用对位。