產業用紡織品：技術引領市場

董奎勇 李 波

Techtextil是目前世界技術紡織品與非織造布行業規模最大、范圍最廣的展覽會。本刊記者一行兩人專程參觀了這次展會。本屆展覽會的主題是“創新互動”,這在展出產品與技術交流等各個方面都得以體現。

The Technical Textiles industry has a great need to make a gesture, especially in view of the uncertain situation in the market, and to be prepared for an economic upturn in the near future. The 13th Techtextil was the main platform for users and developers of technical textiles and nonwovens for research, industry, architecture and other technical areas of application worldwide.

6月16 — 18日,Techtextil 2009(第13屆國際產業用紡織品及非織造布展覽會)在德國法蘭克福舉行。共有來自 43 個國家和地區的 1 201 家企業參展,比上屆增長 8%。來自 85 個國家和地區的 23 300 人次的觀眾創下新紀錄,比上屆增長 2%。本屆展會涵蓋 11 個產品類別,12 個不同的應用領域,如安全防護、建筑、交通、工業、醫療衛生、環境保護、國防軍事等。

在逆勢中展望市場前景

Techtextil 2009適逢整個行業的低谷期,對于產業用紡織品的市場前景,多數參展商與專業觀眾都還是普遍看好,與之前稍有不同的是市場策略的改變。

紗線、機織布與技術紡織品協會(Industriever – band Garne,Gewebe,Technische Textilien – IVGT)副總監Werner Zirnzak先生的看法代表了很多歐盟會員企業所普遍關注的問題。他說,參展商都對專業觀眾的質量與數量表示滿意,這可以他們在展會期間的良好心情來證明。盡管客戶們在縮減庫存,并在短期內不會重新改變,但展商們還是在展會上收獲了客戶的即時采購訂單。即使在工程領域,情況也是一樣的,與年初相比,訂單量有小幅攀升。總的來看,技術紡織品行業已經看到了2009年下半年的一絲曙光,并期待2010年會有適度的好轉。

觀眾的質量一方面體現在其具有的決策能力上,另一方面還在于國際性的地域分布。觀眾來自 85 個國家與地區,其中德國 11 200 人,比上屆增加大約 500 人。其次依次是意大利、法國、荷蘭、英國、比利時、瑞士、西班牙、土耳其與奧地利。海外觀眾人數較多的國家有美國、印度、日本、韓國與中國。觀眾人數的增長說明業內人士普遍看好產業用紡織品的前景。

在展會期間的論壇上,代表們的交流也很活躍,就產業用紡織品在世界范圍內的未來發展趨勢展開研討。超過 900 名代表參加了論壇,人數比上屆有所增加。例如,由鄧肯道夫紡織工藝研究所(ITV)Heinrich Planck教授主持的醫療用紡織品環節,主題為“醫藥中的新型紡織品”,平均每場報告的聽眾人數達到了 60 人,大大超出了2007年每場平均 25 人的水平。這無疑說明人們對技術紡織品未來發展的興趣與關切。

Techtextil與Avantex創新獎

6月15日,Techtextil與Avantex創新獎頒獎典禮成功在法蘭克福展覽中心舉行,主辦方將該獎項頒發給了來自不同機構的 6 項最新研發成果,其中 4 項Techtextil創新獎、2 項Avantex創新獎,這些創新解決方案來自新材料、新產品、新工藝與創新服裝等領域。Techtextil與Avantex創新獎的初衷是促進創新思維,加強研究、生產與消費之間的對話。展會開辟了專門區域展出了這些獲獎成果。

來自新材料領域獲獎成果是“熱成型紗線”,由法國Massebeuf公司與比利時Luxilon Industries NV公司合作開發。這是一種新的聚合物,其在紡成單絲后具有雙穩定性,即受力后具有韌性與剛性。這種紗線可以像常規紗線一樣在傳統的針織、機織與編織設備上使用。該紗線在超過 65 ℃后對溫度特別敏感,一旦紗線在超過65 ℃的環境中處置一定的時間,由其構成的紡織結構可以形成任意想要的形狀。熱源可以采用熱水浴、吹風器、烘箱等。在冷卻過程中,由其構成的紡織品開始變硬并成為支承結構。這種紡織結構的優點包括材料的兩相特征、輕質、良好的穿著舒適性、可呼吸的多孔結構、易打理等。

在新產品方面的獎項是“用于熔凝硬化的高性能復合材料傳送帶”,由比利時Heimbach Specialities公司與德國KAISER SBS公司聯合研制成功。這種新的冷卻傳送帶材料的襯背材料由銅 – 芳綸織物構成,涂覆上一種耐高溫的特殊硅材料。相比鋼制傳送帶,這種傳送帶的優點不單體現在熱量轉移與產品的完全移動方面,還具有顯著的柔韌性。盡管開發該傳送帶的初衷是用于高粘度產品,但大量的試驗與運行也表明,在用于傳統產品時也具有顯著的優勢,包括用于硫磺、蠟、樹脂等的生產。

新工藝方面的創新有兩項,分別是“三維鋪線縫編織物”與“用于納米纖網的離心紡技術”。“三維鋪線縫編織物”由德累斯頓技術大學機械系紡織服裝研究所研制成功,這項基于需求的經線喂入技術,使平面或立體彎曲紡織結構的產生成為可能,這些紡織結構采用面向負荷的增強鋪線方法。這項創新的基本點是,采用了平行緯紗喂入與緯紗導向的線圈成型的縫編過程建立在單根經線長度的變化式喂入上。該技術不但為雙軸向循環紗線增強的二維或三維中間紡織產品的更大變化打下了基礎,還為生產與加工提供了更高的效率。

“用于納米纖網的離心紡技術”由德國鄧肯道夫紡織工藝研究所與德國Messrs. Reiter公司合作開發,將離心分離技術引入離心紡絲機,用于納米纖維的紡制,在生產率上是一個突破。離心力加速纖維的生產與成型過程,一股氣流幫助纖維集束。靜電電荷用于把纖維收集在一個網上,用于生產納米纖維的能量獨立于生產纖網的能量。離心力幾乎不作用于紡絲前的聚合物,因此,提高產量與纖維直徑并不沖突。

Avantex創新獎頒給了一項新產品(用于可發光的黃色、橙色與紅色安全服的防火面料)與一項新服裝(采用SCB技術的交互式服裝)。前者由德國Pro – Belting International公司推出,這是第一次可靠地使芳綸(Nomex?)防火面料具有高可見度的發光的黃色,并符合相關標準。用該項技術制成的其他產品有Nomex?/Lenzing FR? 面料、ProtexM/棉面料等。另外一項革命性的創新是高可見度的發光的橙色與紅色防火面料的成功生產,采用ProtexM/棉為原料,符合當前相關標準。在這之前,這些警示性的顏色不能用于防火面料。

“采用SCB技術的交互式服裝”由德國Fraunhofer研究院可靠度及微整合研究所(IZM)研制成功,作為歐盟的綜合項目STELLA的一部分,該項目組推出了可伸縮電路板(SCB)的生產技術。SCB可用作微電子元件的基片,集成以彈性導體,也可以通過層合結構置入紡織品中。該技術可用來制作交互式服裝,電子系統可以被埋藏在表層下面。通過一個LED顯示器、傳感器與控制器單元,可以制成可視化的通信系統,通過光圖像來反應身體運動與環境的關系。

歐盟贊助的材料及管理研究項目

在Techtextil 2009上,德國紡織及纖維研究所的管理研究中心展出了一種聯合科研項目成果Avalon —“納米科技及知識型材料(NMP)”。該項目于2005年3月份啟動,為期 4 年 3 個月,于2009年5月結束。該項目共有 31 個相關單位參加,其中有 20 個是中小型企業。項目的目標是開發一種混合型的紡織結構,用于集成一種形態記憶材料,該項目科技協調負責人 Sven – Volker Rehm教授解釋說,對紡織界而言,他們所了解到的形態記憶合金(SMAs)可能僅僅用于科技含量較高的領域,而不是應用在紡織品加工過程中。

Avalon是由許多材料及產品開發商共同參與開發的一個綜合性項目。但是,除了對材料進行研究以外,協同創新過程還需要進行管理研究。為此,管理研究中心的科技工作人員Armin Lau 解釋說,另外一個研究重點即是如何使眾多公司形成一個快捷的網絡以利于協同創新,并對其中涉及的概念、方法和科技進行研究。

在項目進行期間還同時發現了形態記憶材料在上述生產工藝中不同的應用方式。目前的結果是眾多公司利用形態記憶金屬材料進行創新生產應用而形成的一個網絡。目前,他們正在對這個網絡進行典型案例研究。另外,對這些網絡的管理也在不斷采用新的方式。這樣就開發出了一種借助信息技術實現的協作工具,此種工具以各種不同具體方式為基礎,系統性地支持跨學科網絡的創新過程,這些工具大部分不久都將應用于各個產業,并且已經贏得了無數獎項。

新材料與新產品:瞄準新市場

Dow Corning(道康寧)公司展出了道康寧?動態保護系統的兩種新產品 — S – Range與TP – Range。S – Range是基于三維間隔紡織技術,而TP – Range則是利用了熱塑技術。這個2006年啟動并已經獲得專利的系統由特殊配方的基于有機硅的材料構成。當受到沖擊時,有機硅會立即變硬,在整個被保護區域內吸收,并分解能量,這一功能可以大大降低沖擊力。材料具有良好的舒適性與透氣性。S – Range有 3 款產品:S7 – 005、S7 – 007與S5 – 004;TP – Range有 4 款產品:TP3 – 001、 TP3 – 002、TP8 – 001與TP8 – 002。

德國Blucher公司生產的“SARTECH? Permasorb?”是一種有呼吸吸附功能的墻面覆蓋材料。球形SARTECH?高性能吸附劑是Permasorb?玻璃纖維墻面覆蓋材料的芯層物質,其工作原理同活性炭相似,被安置在表面玻璃纖維層和分隔纖維層之間。在原墻面和吸附層之間存在一個濃度漸變的區域,自動形成一個擴散過程。有毒氣體分子在進入室內的過程中會先要經過吸附劑,從而被持久牢固地吸附。墻面覆蓋材料巨大的吸附能力保證了氣體在相當長的一個時期內以及在有害物質濃度相當高的建筑里被安全地吸附。

德國ContiTech公司展出了新型防護服材料,用新的ContiBarrier System?使其防護服材料獲得進一步發展。兩個分離的聚酯層可以獲得最佳的隔離性能。新材料的設計在物理防護服的應用中可以提供對化學藥品和氣體的更強的防護。對酸、堿和強化學劑的高耐腐蝕性以及卓越的斷裂強力給予了使用者最高程度的安全保證。另外,材料也減輕了 30%,從普通的 700 g/m2減到了 450 g/m2,因而比之前的材料更加輕薄和靈活。

德國Gustav Gerster公司展出了LUCRMENTO半透明混凝土塊,用一種特殊的加工方法將光纖加入其中。這些纖維可以透過人造光或自然光,從而自然光可以射入到建筑內部,內部人造光也可透到外邊而在墻面上形成影像。這種半透明材料不會影響建筑的結構質量,混凝土的堅固程度和先前一樣。LUCEMENTO的標準規格為 200 cm × 50 cm。建筑師和規劃者可以選擇不同的厚度,20、25、40、60、80 和 100 mm。混凝土板有磨光、原色和有色等 3 種表面。

Gore(戈爾)公司展出了一系列新材料。GORETM TENARA?是由 100% 的高強度ePTFE纖維制成,它具有美感出眾、柔韌性好、抗紫外線、阻燃性卓越等優點。GORETMTENARA?建筑膜材是氟聚合物涂層材料,具有高透光、柔韌性好、完全抗紫外線、環境友好等優點。GORETM RASTEX?縫紉線具有極高的強度,尺寸穩定性優于其他合成纖維和PTFE纖維。

Tanatex Chemicals(拓納化學)展出了EDOLAN? 防水透濕涂層產品,屬于多樣化高性能水性涂層產品系列,通過獨特的水氣傳導結構,可賦予織物所謂的“可呼吸”性能。該類產品可用于運動服、防護服、軍裝等。EDOLAN? C系列是最新的高濃縮水性聚氨酯分散液體系,包括 4 種不同類型的產品,即從柔軟到中等柔軟度的水性分散產品,幾乎可以滿足所有類型工業用紡織品的生產過程。

德國Sandler公司展出了一系列過濾器產品。sawaloom? plus是由 100%單一聚合物過濾介質,結合了袋式過濾器的性能與板式過濾器的適用性,過濾級數可以達到F6至F9級。新的sawascreen?系列改進了過濾性能,用于過濾微塵,有針對低價位的sawascreen? eco plus與針對高價位的sawascreen? premium plus。制作過濾器的非織造布結構均勻,采用極細的纖維制成。

Schoeller科技公司展出了多種新材料與新技術。coldblack?技術通過作用于紅外光譜而獲得雙倍的太陽反射效果,提供高UPF,可以顯著降低溫度。NanoSphere? 除了高拒水性、自清潔性和環境友好性,以及較復雜的組分如C6碳氟化合物,還在AATCC79方法和Bundesmann的測試中顯示出了絕佳的彈性回復性。經過3XDRY?整理的紡織品的外部拒水防污,而內部則可以吸收濕氣。

德國TAG復合材料與地毯公司推出了一種名為Low – e的軟涂層。Low – e面料具有較低的輻射率,面料表面放射出的熱量很小,并且也能將環境中的大部分熱輻射都反射回去。Low – e涂層的目的是為了減少波長為 3 ～ 50 μm的輻射。另外該涂層還能透過波長范圍 0.4 ～ 0.8 μm的可見光譜。使用Low – e面料不僅可以使足夠的日光照射進室內,而且能將熱量反射回去或將其保留在室內。測試結果表明,未涂層的面料放射率為 0.95,而Low – e涂層處理過的面料的放射率僅為 0.35。

技術裝備:個性化與適用性并舉

Oerlikon Neumag(歐瑞康紐馬格)可提供生產各種非織造材料的全面解決方案,所生產的產品應用范圍最為廣泛,從衛生材料、醫療用品和過濾材料到汽車業以及其它工業用途。作為非織造技術領域的工程公司,Oerlikon Neumag為每一種非織造產品提供杰出的機械設備和完整的生產線。Oerlikon Neumag通過樣本向觀眾介紹了靈活的、高性能的技術紡粘、熔噴、氣流成網、折疊包裝、梳理、交叉鋪網、針刺、氣流梳理等技術。例如FOR的纖維準備與梳理技術、Fehrer的針刺技術、Autefa的交叉鋪網技術,可廣泛用于土工、汽車、過濾與篷蓋用紡織品材料的生產。

Karl Mayer(卡爾?邁耶)公司展出了用于生產雙軸向和多軸向層鋪結構的機器。鑒于在復合材料方面的應用快速上升的趨勢,尤其由于風力發電產業中較高的增長率,卡爾邁耶馬利莫公司已加緊多軸向機器方面的開發工作,其成果是高度創新的馬里簇尼克多軸向機器。

除了多軸向機器,RS 3 MSUS – V型鋪網拉舍爾機已被證明是一款真正的暢銷機型。這款帶有儲存式襯緯裝置的機器,可以將高性能纖維鋪成網狀結構或覆蓋在經編織物表面。即使使用粗旦高強度材料,如玻璃纖維無捻粗紗,依靠機器驅動器與強大的針織元件之間的協調相互作用也能確保機器的可靠操作。此外,RS 3 MSUS – V型機還能確保對紗線的柔和處理、高生產效率和靈活性,以及在配置縫合密度時具有靈活性。