高性能纤维成产业用纺织品重要方向
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2012年,我国产业用纺织品纤维加工总量达到1010万吨,占纺织纤维加工总量的比例超过22%,其中90%以上是化学纤维。高性能纤维作为一类具有特殊的物理化学结构、性能和用途,或特殊功能的化学纤维,绝大部分用在了产业用纺织品领域,是产业用纺织品专用纤维的重要组成部分。2012年我国高性能纤维产能超过12万吨 (含高强高模聚乙烯醇纤维产能约5吨),高性能纤维的总用量超过7万吨。 在国家的大力支持下,我国高性能纤维的国产化、产业化发展取得了明显突破,不仅提高了产业用纺织品专用纤维的研发水平和生产能力,而且打破了国外公司的技术和市场垄断,大幅降低了产品进口价格,有力推动了行业进步。在替代进口纤维方面,2012年,我国PPS纤维年产能超过1.5万吨;PI纤维年产能3300吨;PTFE纤维、线、膜制品产能已达到千吨级水平;芳纶已实现质量稳定的自动化生产,其中芳纶1313纤维年产能超过1万吨,芳纶1414纤维年产能约6000吨;超高分子量聚乙烯纤维年产能约2万吨;芳砜纶纤维年产能1000吨;碳纤维年产能超过8000吨;实现了3.5um超细玻璃纤维的量产,改善了产品的柔软性和耐磨性等,提高了产品的适用性;耐高温玄武岩超细纤维已进入产业化生产和工程应用阶段;部分生物质纤维已形成产业化生产,目前正在积极拓展应用领域;亲水、抗菌、阻燃、高弹、低缩等专用纤维的开发和生产取得明显进步,部分满足了下游领域对细分产品的需求。 专用纤维已应用于行业重点领域 高性能纤维的推广应用和工艺技术进步,促进了产业用纺织品的高构化进程。其中,医疗与卫生用纺织品由简单的个人卫生用品材料,逐渐发展为医疗用敷料、手术洞单、手术服、手术包等高技术含量产品;过滤与分离用纺织品由传统的常温空气过滤、水过滤,逐渐发展丰富到耐高温、耐腐蚀滤料领域;土工与建筑用纺织品由简单的防水排水功能,丰富到高铁、水利工程、高速公路专用路基增强材料和防渗漏材料;交通工具用纺织品日益重视环境友好性、节约能源和可回收再利用,促进了轻量化和燃油经济性进程;安全与防护用纺织品由简单的功能后整理,逐渐发展到高性能纤维原料、织造、后整理一体化设计,满足了多功能复合防护的要求;结构增强用纺织品由简单的小型预制件,发展到风力叶片、桥梁修复、结构部件等领域。 生物质纤维的产业化和推广应用,极大地提高了产品性能和企业利润率。以壳聚糖、蚕丝纤维制成的皮肤创伤修复材料及高档女性卫生用纺织品,具有促进伤口愈合,止血性能良好和舒适、高抗菌的性能;利用在线接枝聚合技术,实现了抗菌聚烯烃树脂的产业化生产,制成了具有良好杀菌效果的非织造布,克服了疏水聚烯烃纺织品难以兼具杀菌功能的技术难题……这些都极大地推动了医疗与卫生用纺织品的发展。 国产化的湿法PI纤维纺丝成套设备,突破了纺粘滤料的成套设备和水刺毡滤料的成套加工设备,提升了滤料专用纤维和设备的技术水平;攻克了含大分子交联结构的有机物吸附功能纤维制备关键技术,开发出了可用于工业废水有机污染物处理的吸附功能纤维和非织造布,该产品具有吸附速度快、容量高、选择性好、保油性好及可重复使用等特点,促进了过滤与分离用纺织品的技术进步和产品升级。 高强度、耐顶破、耐摩擦、抗酸碱丙纶制成的土工布已经应用于高铁轨道滑动层材料;高强度、耐环境的涤纶长丝纺粘土工布也已应用于垃圾填埋场;涤纶短纤、长丝非织造布与改性蒙脱石矿粉复合,开发出了具有吸附重金属、节水、化肥缓释等功效的生态型土工用纺织品;CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层两布一膜结构和CRTSⅢ型板式无砟轨道隔离层用土工布也已应用于高速铁路。 在建筑领域,吸音、隔音、防霉纤维以及在水泥中加入金属纤维等,达到了屏蔽电磁波、抗菌、防霉、消臭等功能;采用煤矸石和焦宝石等原材料生产出的陶瓷纤维隔热板,保温性能和节能效果显著,符合建筑节能材料的国家鼓励发展方向,保证了土工与建筑用纺织品的良性健康发展。 在交通工具用纺织品领域,以纤维增强聚合物、轻质高强且柔软的高性能纤维基制造的复合材料近来快速发展,其应用领域日益拓展。比如,长纤维增强热塑性塑料,具有高比强度、高比模量和高抗冲击性等特点,在汽车轻量化的应用中将发挥重要作用;高端领域芳纶材料的应用不断拓展,芳纶蜂窝芯材作为高速列车的夹层结构材料,具有明显节能和降噪效果,己在国产高速列车上批量应用;利用航空级蜂窝芯材用间位芳纶纸生产的蜂窝结构材料,已经过验证和试飞考核,可以满足航空领域的特殊加工和使用要求。 在安全与防护用纺织品领域,利用PTFE薄膜复合异型纤维/棉混纺嵌入式制成了防静电面料;利用原料防水、防风、透湿等性能,并在面料性能上结合了异型纤维的吸湿快干、棉纤维的舒适和导电纤维的防静电等功能的新型纤维也成功面世;利用间位芳纶、对位芳纶和芳纶基导电纤维,按照特定比例混纺的芳纶特种防护面料,具有断裂强力高、阴燃续燃时间短等特点,极大提升和满足了新时期对防护用纺织品的技术要求。 在结构增强用纺织品方面,通过液相增粘熔体直纺的涤纶工业丝,具备强度高、模量大、伸长小、耐热性能好、耐冲击、耐疲劳等优点,可用于相关结构增强领域;碳纤维合成芯导线作为一种全新结构的节能型增容导线,综合解决了架空输电领域存在的各项技术瓶颈,达到线路增容的目的;“碳纤维筋技术”通过嵌入植筋加强法,能对高速公路桥梁病害进行有效处理;碳纤维复合材料替代金属部件,用于自主研发的重卡自卸车车箱,可以实现减重29%。 关注产业用纺织品专用纤维的开发与应用 原料和设备进步,是产业用纺织品行业发展的两大源动力,行业的发展离不开高性能纤维的发展与进步,需要行业上下游更多的关注与合作,让终端用户更加熟悉高新技术纤维及产业用纺织品,并清楚这些创新由此带来的好处;需要纤维制造商、行业生产商和客户之间合作更密切;并且需要进一步降低高性能纤维的生产和应用成本。 对于产业用纺织品不同的重点领域,对高性能纤维的要求也会千差万别。比如,医疗与卫生用纺织品需要更为优异的生物医用纤维,医疗或卫生级别的PP纺粘专用切片和短纤维,生物可降解型、抗菌型、超吸水型等功能性纤维和差别化纤维;过滤与分离用纺织品,需要针对医药、化工、食品、造纸等领域的专用差别化高性能纤维、中空纤维等,高温过滤领域需要耐高温、耐腐蚀的差别化滤料专用纤维;土工与建筑用纺织品要求高性能纤维,具有高强、定伸长、超耐磨、耐酸碱和复杂化学环境、可降解、耐老化、隔音、阻燃等特点;交通工具用纺织品需要安全气囊专用长丝,强吸附、防异味、抗菌、阻燃、防霉防蛀、自清洁等差别化纤维,高强细旦可纺玻璃纤维,功能化超细纤维等原料;安全与防护用纺织品需要具有永久阻燃、耐火隔热、防水透气、抗静电、拒油耐污、易洗易贮等多功能和高性能的纤维;结构增强用纺织品需要新型骨架材料专用玻纤、碳纤、热塑性纤维等。 中国化纤行业已成为产业用纺织品行业发展的重要基础与依托,针对具体的应用需求,产业用纺织品行业需要上游化纤企业能够开发出更多个性化、差异化的高性能纤维,携手共同推动我国纺织产业的发展与升级。(中国产业用纺织品行业协会会长 李陵申)
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