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日本化纤产业:坚持研发投入 拓宽产品领域

发表时间:2017年08月28日    作者:窦娟

  “持续的技术创新是东丽集团、帝人集团、旭化成集团成为百年企业的核心动力,无论经历怎样的经济动荡,三大集团始终坚持研发投入,不断完善产业链,丰富产品种类,在增强自身核心竞争力的同时,也推动了社会的进步,为人类高品质的生活做出了自己的贡献;同时日本纺织高校前瞻性的探索、精益求精的研究精神以及纤维应用的孵化和推进,都为日本纺织化纤工业的发展注入新的生机和活力。”这是2017纺织高训班日本交流团的团组成员的深刻感受。

  据悉,此次交流活动由中国化学纤维工业协会组织,并得到了日本化学纤维工业协会的鼎力支持。由中国化学纤维工业协会副会长王玉萍带队,来自纤维、织造、研究院所及纺织高校等纺织产业链不同领域的34位中、高级管理、技术人员共赴日本,从技术、市场、管理、院校等不同视角,从宏观与微观两个层面,了解了日本纺织化纤产业的发展现状和未来的发展趋势,得到了其在产品研发、企业发展战略调整、产业链合作等方面的丰富经验,对我国纺织产业的转型升级有一定的借鉴意义。

  坚持研发投入 拓宽产品领域

  东丽集团是世界著名的纺织纤维代表企业,纤维及纺织品是其根基,碳纤维及复合材料国际领先。作为一家百年企业,东丽集团一直秉持“纤维改变世界”的信念及创新发展的理念,不遗余力地开发新技术和新产品,通过技术融合、产业合作、改革供应模式等实现创新价值,为全人类提供了更新价值、更高品质的产品。

  东丽集团每年都投入大量资金用于企业产品研发,发现材料价值并且坚持到底是东丽的研发优势,也是创新得以诞生的背景因素。在同优衣库合作开发保暖内衣时,其提供了上千种解决方案才获得同优衣库最终的合作。正是这种长期坚持不懈的精神、跨产业链的紧密合作及不断创新的研发理念造就了如今东丽集团纺织行业龙头企业的地位。同时,大矢光雄专务谈道,和下游合作时,耐心虽是重中之重,而寻找同企业秉承相同理念的合作伙伴是合作的前提。

  在谈到东丽集团中长期发展规划时,大矢光雄指出,东丽集团将进一步拓宽非织造布、产业用等业务领域,增加在绿色环保、节能降耗、生物防护、智能化等领域的研发投入,提升高附加值产品的竞争力,并依靠持续不断的研发,不断创新的商业模式及逐步深化的国际化运营的三维发展模式加强企业品牌建设,提升企业的核心竞争力。

  团组成员浙江绿宇环保股份有限公司副总经理姚强表示赞许:“化纤走量的时代已经过去了,我们必须挖掘纤维潜在的性能和应用才能促进企业持续发展。”

  帝人集团是日本首家人造丝厂商,在近100年的发展历程中,其一直秉持进取挑战的精神和以人为本的理念,通过与时俱进的化学技术和最尖端的研发力量,扩大业务,拓展新兴领域并推进业务全球化,实现企业的可持续发展。

  帝人集团小川恒弘常务董事认为,近年来纺织行业的发展势头虽处于增长阶段但增长势头已有所减缓,部分领域甚至由于供大于求而出现激烈的竞争现象。帝人公司成立于1918年,从人造树脂起步,产品种类不断丰富,目前已发展成为集芳纶、碳纤维、树脂、薄膜、纤维、医药品、IT于一体的集团企业,这是由于帝人集团一直坚持以人为本的理念并致力于人类生活品质的提高。在帝人集团的“未来展厅”, 吉岡伸之外事总经理向团组成员介绍了碳纤维汽车、压力感知碳纤维布料、透明树脂灭火器、可染芳纶、耐高温的聚酯薄膜通电芯片等新型研发的产品。

  创立于1922年的旭化成集团是日本纺织化纤行业的典型代表,经过90多年的发展,其已发展成为集纺织、住宅、电子、医药医疗等为一体的综合性企业集团,这与旭化成注重技术创新和产品研发密不可分。

  旭化成株式会社荒木铁治部长表示,旭化成与中国的商业交流由来已久,中国既是生产基地,也是重要的销售市场,希望此次交流活动能让双方可以互通有无。旭化成株式会社黑川和彦课长指出,铜氨纤维“宾霸™”、聚氨酯弹性纤维“络衣丝™”等以其优异的性能,广泛应用于服装、家居等领域;无纺布“安达司™”、人工皮革“拉慕思™”,广泛应用于汽车安全气囊;尼龙66“雷鸥娜™”则应用于轮胎的增强材料;此外,旭化成还拥有着色纤维素纳米粒子等产品。

  据介绍,旭化成纤维高端技术研发中心包括商品科学研究所、无纺布技术开发部门、ROICA(络衣丝)工厂技术开发室和里布研究所。旭化成纤维高端技术中心将铜氨纤维“宾霸™”、高功能弹性纤维“络衣丝™”以及各种各样的无纺布产品新材料的研发集中于一处,通过最新信息和最先进设备(人工气候室、恒温检测室等)的共享,使研发面向衣料、环境能源、汽车、生活、医疗等诸多领域的核心技术,达到加速研发和升级的目的。在旭化成商品科学研究所张静風的带领下,日本交流培训团组成员参观了研究室,直观地了解了旭化成的研发硬件设备,无论是研发中心投入规模、先进的评估技术和仪器,还是研发人员的数量都令人叹为观止。

  团组成员恒天中纤纺化无锡有限公司总经理赵岭则说道:“化纤早已不仅仅局限于服装、家纺等传统领域,而是集高分子材料、纺织加工新技术、电子信息、生物科学等跨学科研究为一体的大纤维模式,应用领域也扩展到航空航天、军工、电子信息、医药健康等各种新兴产业和未来产业。日本化纤企业经过多年的发展,已摆脱了靠规模和价格竞争的初级模式,基本上都走上了靠产品、技术、理念创新从而为社会创造价值的模式。具体体现在日本化纤企业非常注重和终端品牌合作,将绿色环保、产品全生命周期、消费者体验等融入产品设计、开发全过程中,比如东丽的三维发展模式、旭化成的A立方模式等。”

  注重前瞻研究 推动成果孵化

  东京大学作为日本最高的学术殿堂,在全球享有极高的声誉。古月教授作为东京大学政策构想研究中心的特聘教授,从事碳纳米管等先进材料的研究已有30余年,其研究室对碳纳米管和石墨烯等先进纤维材料的特性、制备以及应用均有深入的研究和独到的见解。

  等离子体是固态、液态、气态之外的第四种物质状态,由于具有许多独特的性质和特点,已被广泛地应用于诸多专业领域,特别是应用于制备纳米材料方面。东京大学大学院工学系研究科王志朋研究员指出,纳米碳材料作为纳米材料的代表,拥有导电、抑菌、耐化学性、抗氧化性等优良特性以及良好的应用前景,经过近几十年的深入研究已发展成为一个重要的体系,包括零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯及其衍生物和各种形态的混合结构。

  近年来采用不同的等离子体技术合成碳纳米材料时产生了许多新奇纳米碳材料,包括垂直石墨烯、石墨烯修饰碳纳米管、石墨烯纤维及不定型碳膜等。王志朋研究员在其“等离子体纳米科学与纳米碳材料”报告中,对比分析了这些新奇纳米碳材料的性能并探讨了新奇纳米碳材料在不同方面的潜在应用,如: 生物传感器、太阳能电池、燃料电池、超级电容器及水处理等。

  针对市场热度较高的石墨烯材料,团组成员围绕石墨烯的定义和石墨烯材料在纤维领域的应用、石墨烯纤维的功能体现等问题积极提问,古月教授及王志朋研究员从石墨烯材料的维度、层次、性能、纤维制备等方面做了详细回答,并提出设备、原材料及检测手段是影响未来纤维材料行业发展的三个关键因素。

  信州大学是日本著名的纺织化纤高校及纺织研发基地。据信州大学纤维学部机能机械学专业鮑力民教授介绍,信州大学纤维学部设有四个专业,包括先进纤维和感性学科、机能机械学科、生物工程、应用生物科学科科。纤维学部近年来逐渐加大与国际院校的合作力度,并在防护服、纳米纤维、高强高功能纤维、绿色纺织、生物医疗纺织品等方面开展了深入的应用研究。

  在“环境友好及人体亲和纤维材料的发展”报告中,纤维学部田中稔久教授指出,通过石油高分子材料生产的纤维产品,虽然可以通过再利用、化学原料法和燃烧等方式处理,但依然会给环境造成一定危害。因此,生物基纤维材料更符合人类的可持续发展。大越豐教授及其带领的团队研究了纤维结构形成与强度之间关系,通过采用激光拉伸、X射线照射方式观察纤维结构形成与纤维强度之间的关系,得出结论:低速纺丝、高倍率拉伸适合生产高强、高收缩的纤维,而高速纺丝、低倍率拉伸更适合生产高弹、低收缩率的纤维。他指出,分子的定向与纤维强度之间有一定关系,我们都希望纤维强度越高越好,然而当分子取向达到一定比例,纤维的强度就不再改变。田中先生则分享了其在微生物高分子纤维的成型加工方法以及通过物理改性增加纤维强度方面的经验,并通过图片展示,更直观的呈现了改性生物基纤维同普通纤维的区别。

  团组成员苏州龙杰特种纤维股份有限公司副总经理关乐就信州大学关于PET纤维拉伸强度的研究说道:“从1971年就开始生产碳纤维和海岛丝的国家,还在钻研这些最基础的理论,这种沉下来把一件简单的事做到极致的韧劲,正是我们要学习的,举重若轻难,举轻若重更难。”

  另一位团队成员中国纺织科学研究院高级工程师邱志成则表示:“本次交流团成员集产、学、研、用于一体,与团员之间的信息交流与技术探讨,进一步开拓了我的专业视野,明确了未来的科研创新方向。”

  作为日本唯一的纺织科学学院,信州大学纤维学部通过与国内外研究机构、行业、学术界以及政府等部门多样化合作,成立了FII产学官纤维创新孵化机构,对加快新产品开发、推动纺织化纤成果产业化、提高当地纺织工业的竞争力等起到了积极的作用。FII(Fiber Innovation Incubator)是由日本政府资助建立的以信州大学纤维学部为依托的纤维创新孵化平台,致力于促进先进纤维科研成果的转化。FII负责人平井立博名誉教授介绍,FII拥有人工气象室、电磁波隔断室、吸音室以及碳纤维及其复合材料评价装置,同时还有多目的熔纺、湿法纺丝试验线等装备,可以为加入平台的企业提供较为完备的研究条件,FII以帮助日本提高连接纤维原料与最终产品应用之间的中间加工技术的水平为目的,目前已经有包括帝人、旭化成等数十家企业进驻。

  纤维学部下坂誠学部长表示,希望信州大学纤维学部可以成为日本纤维领域科技发展的根据地,帮助行业相关人士了解纤维的先进技术与科研成果,满足行业上下游乃至全产业链的不同需求;希望可以同中国化学纤维行业建立长远的合作关系,通过技术交流、信息共享等途径,促进双方的共同进步。

  团组成员江苏恒力化纤股份有限公司副总经理柳敦雷感受颇深:“企业要克服急功近利和短平快心态,切实注重研发持续投入及高精尖人才的引进和培养,着眼未来,实现企业持续发展;注重上下游企业联合研发,从聚酯和化纤生产研发,到织造、染整和服装研发,形成产业链研发一条龙;要加强产学研合作,把学校的科研成果及时转化到生产中,同时也把生产中存在的问题反馈给高校,实现企业持续改善提高。通过研发工作的持续开展和深入,最终实现企业在规模化生产的同时,也在国际上有自己的核心技术和产品,保证企业长期良性发展。”

  高功能、高性能纤维和工匠精神

  日本化学纤维工业协会成立于1948年,其主要职能包括推进化纤工业的发展水平、维护消费者权益、促进国际合作、开拓化纤应用新领域等,成员包括东丽集团、帝人集团、旭化成等国际知名纤维企业。2014年日本碳纤维协会和日本化纤协会合并后,日本化纤协会的服务范围进一步扩大。

  日本化学纤维工业协会杉原克常务理事在介绍日本化纤行业的发展现状时说道:“随着时间的不断推进,日本化纤行业已从早期重视量的扩大发展为注重质的提升,随着事业向海外迁移,日本化纤行业的规模有所减少,企业多数致力于高附加值产品及特色产品的开发,并且在高功能、高性能纤维材料方面体现出竞争优势。”

  为了响应终端用户需求,日本化纤企业开发了大量用于舒适、运动休闲、医疗卫生等方面的高功能纤维,以及用于航空航天、汽车、防护、电器电子等领域的高性能纤维,这些都是产业链合作的成果。随着应用领域的不断拓宽,日本化纤产品在住房、建筑等非服用领域的发展态势持续上升,占比由2000年的66%增长到2015年的81%。在国际贸易方面,从服装进口量来看,日本的服装市场有所恢复,进口数量渗透率高达97%,但进口金额占比仅为77%,说明日本本土服装产品以高附加值产品为主;从出口量来看,日本的纺织出口已经由原来以化纤出口为准逐渐被以非织造布、汽车部件、工业绳索等纺织产品替代。

  2016年日本化纤的产量为91万吨,约占中国化纤总产量的1/5,因此日本化纤在数量上将不具有竞争力。未来,日本化纤行业将专注于四个方面的发展:其一,进一步推进高功能、高性能纤维的发展,持续开拓纤维在智能服装、交通、基建、医疗、环保等方面的应用;其二,以自贸协议为基础,进一步推动全球化进程;其三,扩大纤维在应对全球变暖、资源短缺、水污染等环境问题的应用;其四,集成IT、信息、物联网、智能化等多种工具,顺应社会结构发展趋势。

  团组成员厦门帮众科技有限公司总经理谢吉材表示:“在工业发展的后期,研发方面以用促研,研必通透;品在于精,以质求效;用数据化的表征来体现效果,和品牌文化一起提高产品附加价值。”

  此次交流活动,团组成员还拜访了西阵织会馆,了解了西阵织的发展史,并现场观看了代表日本“工匠精神”的手工艺机织表演、传统的蚕茧抽丝技术以及极具日本特色的和服时装秀。据介绍,西阵织是产自京都西阵地区的日本和服专用面料。1872年,三位留学生前往欧洲学习,引入先进的纺织技术及织造工艺,将丝线经过染过色后织成高档织品,从此之后,西阵织便以华丽高贵的纺织面料文明于世。

  团组成员东华大学纺织学院副教授阳玉球表示:“我们应倡导工匠精神,鼓励员工欣赏重复工作的本质,发挥‘螺丝钉’的精神,追求完美和极致,以质量和品质赢得行业领先和消费者的信赖。”

稿件来源:纺织科学研究

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