纖維高性能多元化水平待提升

——科技創新戰略解讀

[編輯:Qsj]  [發布時間:2015-06-24]  [中國紡織報]

　　編者按：當前，紡織產業正處于新舊增長模式轉換，由大走向大而強的關鍵時期。為了給未來5~15年我國紡織產業的創新驅動、升級發展提供戰略性的咨詢意見，中國工程院咨詢研究項目“我國紡織產業科技創新發展戰略(2016~2030)”課題組對浙江、山東、福建、江蘇等紡織發達地區的纖維制造、紡織加工、染整加工、服裝設計與制造、產業用紡織品技術、紡織裝備、紡織信息化技術等方面進行全面調研考察，總結出我國紡織科技發展的現狀、問題及未來發展趨勢。本網擷取部分精彩內容，以饗讀者。
　　當今世界正迎來新一輪科技革命和產業革命?？萍及l展呈現多點突破、交叉匯聚的態勢，大數據科學成為新的科研范式，可持續發展的重大問題成為全球科技創新的焦點。在世界新科技革命和新產業革命的推動下，紡織產業也正孕育革命性的變革。
　　未來重點：新型化纖研發天然纖維升級
　　從國際發展趨勢看，在纖維材料領域，新型化學纖維研發與天然纖維的升級利用仍是紡織原料研發重點。纖維性能向高性能化方向發展，纖維的品種向功能化方向發展，纖維原料和纖維制備向生態化方向發展，纖維材料的尺寸向納米化方向發展。各種差異化、功能化纖維通過運用納米、差異、復合、超細、共聚和接枝等技術，提高和改變原有化纖的性能和功能，應用于服飾、家紡和產業用紡織品領域。
　　產業用高性能纖維及其聚合物材料技術的研發，成為發達國家化纖發展的重要內容。芳綸、芳砜綸、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維等技術加快發展。日本碳纖維制造公司重點發展拉伸強度為4000~5000MPa、價格與T300基本相當的碳纖維品種;美國推出了低成本碳纖維研制計劃，開發了微波等離子體裝置，組合典型獨立和有序的碳化及石墨化過程，簡化生產工藝，使每千克產品節省成本2.2美元。高取向性材料及纖維細化裝置等為碳納米纖維大批量制備提供了新途徑;為應對大量消耗短期內不可再生的石油資源，適應綠色環保和可持續發展的需求，研究開發新型生物基纖維，以及資源的回收和循環利用成為發達國家戰略計劃。
　　美國、日本等國家相繼推出再生材料促進計劃，先后建立研發聯盟，投巨資開發高效綠色環保的新溶劑法、離子液體法等纖維素纖維生產技術，同時有關企業已研發了回收利用的瓶級切片占30%左右的地毯絲及中空型紡前著色BCF纖維。利用生物分子合成技術、基因工程、物理手段等培育新型天然纖維，提高天然纖維的性能，升級利用天然纖維也成為研發的熱點。
　　關鍵技術：持續攻關獲得突破
　　我國通過行業關鍵技術的持續攻關，在高性能纖維材料產業領域取得了重要突破。
　　目前，碳纖維T300、間位芳綸、芳砜綸、超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚和玄武巖等高性能纖維實現了產業化突破，化纖產品的功能化和差別化水平顯著提高。
　　細旦和超細纖維、異型纖維、高導濕滌綸纖維、“超仿棉”聚酯纖維等關鍵技術相繼突破并實現產業化;生物基纖維取得新發展。
　　以可再生、可降解的竹漿粕、麻稈漿粕為原料的生物基纖維實現產業化生產，溶劑法纖維素纖維突破千噸級準工業化關鍵技術。
　　黃麻纖維精細化關鍵技術得到突破并實現精細化黃麻的產業化應用;針對蠶絲品質和加工性狀遺傳改良的需求完成了家蠶基因組框架圖，并突破了天然彩色桑蠶絲關鍵技術;高產優質轉基因棉花研究取得重大突破，可大幅提高棉花產量，顯著改進了棉花纖維細度。
　　高性能纖維：自主創新仍顯薄弱
　　雖然我國紡織產業科技進步顯著并取得了一系列突破，但總體上，我國高性能纖維材料自主創新能力仍相對薄弱，支撐產業高端化、可持續發展的纖維材料有待進一步突破。行業目前對碳纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯纖維等材料的研發不足，關鍵技術和裝備尚未突破，難以達到產業規模;對位芳綸進口依存度超過95%，碳纖維進口依存度超過80%;高附加值新型功能纖維尚待拓展和提升，功能化、差別化纖維占比仍較低;化纖行業對化石資源的依存度已超過警戒線，而非石油基的新型生物基纖維研究基本處于跟蹤階段，已投入生產的則存在產能分散、技術集成度低、裝備相對落后、原料體系不平衡等問題。
　　針對我國紡織產業科技發展中存在的問題，遵循國際紡織科技發展趨勢，我國纖維材料將延續纖維性能向高性能化、纖維品種向差別化、纖維加工向生態化、纖維尺度向納米化的發展趨勢。
　　高性能纖維領域要注重開展纖維生產制備過程中多尺度結構形成機制、演變規律及其調控方法的系統研究，高性能纖維成纖聚合物連續穩定制備的關鍵技術和設備、液晶紡絲的關鍵技術和設備、凍膠紡絲關鍵技術和設備、高黏度紡絲流體脫泡關鍵技術和設備、以及低成本碳纖維制備技術的研發。
　　差別化與功能化纖維領域注重聚酯纖維的高仿真技術、聚酰胺纖維高質量切片原料技術及其配套技術等的研發，推動纖維和紡織品一條龍的應用開發，拓展下游應用領域，尋找新的增長點。
　　注重開展靜電紡納米纖維功能性防護材料中功能膜與紡織面料的復合技術，靜電紡納米纖維膜生物醫用材料的研發，以及開展靜電紡納米纖維宏量化制造，實現其多樣化應用。
　　新型生物基纖維領域注重生物基纖維及生化原料的發展，充分利用農產品、農作物廢棄物和竹、速生林等資源，實現可再生、可降解、可循環，對環境友好的生物基纖維及綜合開發利用的產業化。
　　以Lyocell工藝法、離子液體法、堿/尿素法等開展新溶劑清潔化生產工藝生產纖維素纖維制造。在現有聚乳酸、多元醇聚酯等非石油基纖維材料制備技術的基礎上，研發能夠大規模取代滌綸的生物基合成纖維新品種。