天然纤维素纤维 无限创新
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  • 天然纤维素纤维 无限创新 
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  • 30/08/2006 
  • 分类:
  • 其它纤维加工 

  进入创新时代
  2006年,一个被“创新”定义的时代,给了我们无限创新的目标和飞翔的引擎。自主创新定义下的产品创新、管理创新、技术创新等等已经成为工业发展的动力和源泉,而在中国最大的传统产业——纺织产业中,这些创新无不发生在各个领域。
  目前在常规产品的加工业务合作这个通道中,纺织企业赢利的空间已经越来越狭小。许多纺织企业切身感受到:常规品种难以获得应有的利润,而真正具有技术创新含量的高附加值的新型纤维纱线和特色纱线产品,已经成为企业新的利润增长点。同时,世界化纤业已进入高附加值产品的竞争时代,而国内化纤很少有高技术含量的产品,还在争夺常规产品的市场份额,增产不增效,产能难以得到充分发挥。
  纺织产业新产品、新工艺的研发已形成为一个新的发展趋势:即从应用技术的创新,发展为纺织原材料的创新,并推动应用技术的进一步创新;从天然纤维、化学纤维的改良发展到生物再生合成新纤维的创新;工艺设备在快速更新;生物有机染化料正在取代无机染化料;染整加工的“环境友好”系列技术已经深入人心。
  物尽其用
  人类较早开发和利用的天然纤维素纤维是纺织产品赖以发展的主导材料,它们柔软舒适、吸湿透气、抗霉抑菌、保健和抗紫外线辐射。亚麻被誉为天然纤维素纤维中的“软黄金”,而棉花因其特性已经诱发人们对纯棉制品的喜爱,更成为当前影响纺织生产大局的最重要的原材料因素。
  但是,自然界赋予人类的可用纤维并没有被我们充分利用。目前世界纺织业的纤维素用量不到2200万吨/年,而全球天然纤维素产量达到1000亿吨/年,大量的天然纤维素资源在生物循环中没有得到有效的利用。
  传统的棉花纤维由于人类过度追求高产量和防病虫害,采用大量的化学、生物基因等技术,给生态的棉花带来诸多高科技污染。同时,由于纺织产业的长足发展,棉花纤维供应的短缺已经成为不争的事实。 2005/2006年度全球棉花产量有6%的下降,而全球消费量将增长4%,仅中国棉花缺口就将近300万。本年度全球棉花产需趋势将由过剩转为平衡或出现缺口。
  根据国家发改委资料,按“十一五”规划中8.2~10%的年经济增长速度,预计2010年中国纱产量将增加到1800~2000万吨,棉花缺口是长期趋势。即使农民看好棉花种植,但在我国耕地有限,粮食第一位的国情下,棉花面积没有太大的增长空间。
  当前被普遍依赖的合成纤维业也面临着严峻的挑战:2001年11月,世界原油价格在16美元/桶左右;到了2006年1月,世界原油价格已经逼近66美元/桶;据预测,到2010年,世界原油价格将达到70美元/桶以上,合成纤维业已经受到难以承受的重压。
  欧美市场为了遏制后配额时代中国纺织品出口的大幅增长,更从技术上设定新标准Oeko-Tex Standard 100,从原料生产到染整工艺提出了很高的用工、生态、加工技术要求。
  因此,对天然纤维素纤维的创新应用以及其生产制作过程和产品的生态化、系列化、精细化、功能化,是当代纺织产业研究开发人员要严肃面对的。未来的世界纺织的技术比拼可能就是纤维素材料应用能力的对决。对于企业来说,在创新时代,掌握了材料资源的创新,也就掌握了竞争的话语权,将在未来的市场竞争中拔得头筹。
  “创新”新方向
  纺织品中,亚麻、黄麻、大麻、罗布麻、有机棉等纺织品以其“绿色”的天然本质和独特的功能性、服用性能越来越受到人们的关注和青睐。
  亚麻产品能够很好地调节人体与环境的热湿平衡,使得人体始终保持在一个热湿适宜的凉爽状态,尤其当其经过一定的整理工序并提高纱线的纺纱支数后,亚麻织物具有舒适的手感,可以广泛用作内衣服装、衬衣、裤料、袜品、家纺面料等。它不但能够进行纯纺,还能够与各种其它纤维进行混纺、复合纺等不同的纺纱工艺方法和进行纯织、交织,产品的外观风格的跨度极大,是开发高档面料的理想原料。同时,其明显、强大的抑茵性能已经完全被国内外各方所接受。目前已经开始显示出广阔的市场前景和可观的经济效益。
  黄麻纤维是仅次于棉花的世界第二大纤维素纤维,以前只应用于装饰品、包装材料等初级产品,尤其我们非常熟悉的麻袋。目前,美国、印度、孟加拉国等都在加强对这种资源的开发利用,但在我国,黄麻种植、加工多年来均呈下降趋势。黄麻作为一种重要的纤维素纤维,曾经受限于黄麻纤维的特性,在服装面料方面一直没有取得突破。仅在家用纺织品里开发出装饰布等对纤维支数要求不高的产品,其市场潜力远未得到有效开发。
  针对黄麻纤维的脱胶难、脱色难、可纺性差等进行研究,由江苏紫荆花纺织科技公司与东华大学合作研发成功的摩维纤维,通过对黄麻纤维进行物理、化学、生物的组合式精细化改性,使其具有较好的可纺性能,能够运用于现有纱线生产设备上进行的实际生产。并将精细化的黄麻纤维应用于棉纺设备的干法纺纱加工,进行高档产品的开发,走出了传统的湿法麻短纺的工艺路线和对产品品种和档次上的局限性。 采用黄麻纤维为原料,成本低廉,棉纺干法纺纱加工成本比传统的湿法(棉纺或麻纺)纺纱加工也低很多,且成纱质量和纱线品种档次都优于传统湿法工艺,产品有很强的市场竞争力,是高附加值产品。
  另外,相对于传统棉花种植,一种完全不用化学合成的肥料、农药、除草剂、生长激素等,也不使用基因工程生物品种及其产物(如:种子、秸干、饼粕等)的生产体系的有机棉生产也步入人们的视线,其核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环。它按照有机农业标准组织选育、生产、收获、加工、包装、储藏、运送,并进行全程质量控制,是符合国际Oeko-Tex Standard 100 标准验收的棉纺织品。这类纺织品在内衣类(尤其是婴幼儿服装)上的应用将是未来发展的必然趋势。
  除了上述的天然纤维素纤维外,目前正在大量研究开发的天然纤维素纤维还有精细化大麻纤维、罗布麻纤维、菠萝麻纤维、香蕉麻纤维、木棉纤维、竹原纤维等等。
  功能开发潜力无穷
  在对天然纤维创新的另一个重要领域就是功能纤维素纤维,主要是指取之不能直接进行纱线制作的天然纤维素材料,经过人工(复合)加工,制作成具有一定功能的再生纤维素纤维。
  1997年始伊,国际上掀起了Tencel(采用溶剂法纺丝的纤维素纤维)绿色产品浪潮,几乎对环境无污染。与传统的粘胶纤维相比, Tencel纤维具有良好的干强、湿强、吸湿性好等优点,被称为“二十一世纪的绿色纤维”。但受印染设备限制,纤维价格较高,一直未能成为大众化的消费品。
  2000年,丹东化纤集团公司全方位引进了Polynosic纤维生产技术及国际最先进生产设备,于2003年生产出高品质Polynosic纤维,并在中国注册的中文商品名称为“丽赛”英文商品名称为“Richcel”。Richcel纤维原料源于日本进口的天然针叶树精制木浆,资源可再生,废弃物可自然降解,安全环保。Richcel纤维具有高强度、高湿模量、高聚合度和适当的伸度,吸湿性好,在性能上与Tencel纤维接近,而市场价格大大低于Tencel纤维,与Mod al较为接近。所以可以说Richcel是一种具有 “Tencel的品质,Modal的价位”的新型纤维,是一种全新的资源可循环使用的亲肤纤维。
  当前较多产品在抗菌系列产品上还普遍采用银离子、氧化铜离子、化学抗菌剂等物质添加到纤维或者织物表面,达到纺织产品抗菌的目的,但这些离子(甚至纳米离子)或抗菌剂是否会在抗菌的同时对人体的有益菌群造成伤害,目前还无法用实验进行论证。此时,甲壳素(壳聚糖)功能纤维的抗菌功效已经得到很好验证。壳聚糖俗称甲壳胺,是甲壳质的衍生物之一。在自然界中,甲壳质的年生物合成量在1亿吨以上,它广泛地分布在虾、蟹、昆虫、藻类及菌类的细胞壁中,是一种仅次于纤维素的蕴藏量极为丰富的有机再生资源。经过急性口服毒性、亚急性毒性、慢性毒性、致热、溶血和过敏等安全性测试表明,甲壳素功能纤维安全无毒。保证了这种纤维素的安全性
  当前平均约有25%的妇女有不同程度的妇科疾病,甲壳素天然抗菌连裤袜将为这类女士每天的生活带来清新的感觉;约有20%的男士患有不同程度的湿症,甲壳素天然抗菌内衣将给他们带来生活的轻松感;有20%的人有不同程度的各类脚底部皮肤疾病:脚癣、脚底硬皮症、脚底开裂等,甲壳素天然抗菌袜品将为这类消费者生活质量的提高带来福音;约有50%的家庭床上用品经常带有各类细菌,甲壳素天然抗菌家纺产品将成为睡眠中的健康卫士。
  中国是竹子资源最丰富的国家,被誉为“竹子王国”。当前除了竹子板材、竹筷子等有一定量的应用外,在竹浆业、竹原纤维提取等领域也有较大的量,但是其成为竹碳材料的应用是任何材料替代不了的。竹碳产品在日本及东南亚国家极为盛行,享有黑钻石的美誉。经过特殊工艺处理后,与纺丝浆粕共混后经纺丝加工而制成的竹碳纤维保留了竹碳原来的微晶结构,因而其纺织品也延续了竹碳原有功效,保持了自然、环保的强吸附性。由于吸附水分呈弱碱性,纺织品具有抗菌、抑菌、美肤等功效;由于能释放负离子、发射适当波长远红外线,可消除疲劳,放松身心,改善人体微循环系统,促进新陈代谢,活化细胞增强免疫;本身具有弱导电性,可起到抗辐射、防紫外线等功能;竹碳纤维的功能具有永久性,不受洗涤次数的影响。
  用竹碳纤维制成的纺织品具有天然本色,加工过程无需染色,无需加入任何化学助剂。产品柔软细腻,对皮肤无刺激、无过敏,耐洗、耐晒、耐热,易洗涤保养且功能持久,其织物可以直接吸附人体异味、油烟味和甲醛等化学气体。竹碳纤维可以制成内衣、家用纺织品、窗帘、布艺、袜品、护膝、鞋垫等;其副产品还能够添加到香皂、吸湿制品,以及一切用于抑菌除味的东西;竹子在炭化过程中渗出的液体,也能够成为竹醋液,用于杀菌除味剂。
  世界的纺织已经转移到了亚洲,亚洲的纺织已经形成以中国为圆心的产业区域,但是中国能否成为未来世界纺织的时尚中心、制造中心、产业中心,这不但要靠我国整个纺织业同仁的艰苦创业和辛勤劳动,更要靠全体管理者、研发人员、市场拓展人员对高新科技运用能力的提高,未来纺织的世界将属于勇于攀登技术高峰的强者。随着产业化进程的推进,新纤维的生产成本将越来越低,势必在不久的将来对市场上的常规品种形成巨大冲击。