魏道培
盡管棉纖維與棉織物已為人類服務6000多年,其多方面的使用讓人眼花繚亂,無論是紡織或無紡工業對其依賴度有增無減,可棉纖維面臨的挑戰也顯而易見。讓人深感詫異的是,它便宜、便宜再便宜,廉價、廉價再廉價,棉花遭遇著有史以來最為嚴峻的競爭和挑戰,其輝煌似乎已走到盡頭。從現代技術和它的應用市場前景來看,棉纖維產品的創新已迫在眉睫。
棉纖維價格的走勢依賴于產品的創新
在國際金融市場,棉花的價格演繹變化一刻不停地持續著。在一定時期內,它的價格反映出一種趨勢;而另一時期到來時,其過去的重要性要么可以維持下去,要么將隨之改變。
盡管與十多年前相比,棉花的價格仍然高高在上,但它的前景已開始讓人擔憂。2010年春以來,棉花在國際市場上的地位持續走低并且維持低位徘徊。它帶給人們多種想象,既然那么重要,為啥其價格走勢這樣讓人難堪呢?美國康奈爾大學的研究生給出了最好的答案,即棉纖維的創新已時不我待。
在人類經濟史上,棉花被看作“黃金帝國”,因為它是人類最偉大的創造之一,也是最為傳統的保暖紡織原材料。可是,由于環境或市場的變化,傳統的使用方式開始弱化,棉纖維產品若沒有深度轉型和更廣領域的拓展,那么其重要性逐步成為歷史。
棉花作為一種天生的耐熱耐寒和高適應性植物,人們對它的褒貶也實在太多,如它消耗農業水源,產生污染。而事實上,它對水的消耗也只占世界農用水的3%,卻為世界紡織業提供三分之二的纖維材料。除了南極洲,棉花幾乎可以在世界上任何地方生長。
最近一次具有突破性的棉花基因圖譜成果表明,依據棉花的特征,它還具有未被認識的更多效用。不僅如此,棉花的基因圖譜還告訴人們,無論是通過傳統的或生物的技術,它都可以提高市場對棉花多用途的再發掘。倘若人類能成功地對棉花進行改性,只要合理地利用,棉纖維就可以為人類創造更多福祉。這類多用途的新型棉花,結合了精準的農業技術和現代工業技術的實施,若能優化棉花生產,那么它又為世界人類帶來另一挑戰,即如何進一步挖掘棉花的潛力。
棉纖維保暖,讓人舒適,感覺美觀,從工裝粗布到精細時尚外套,它適用于織造任何一種服裝或家紡。可就在數十年前,人造纖維逐漸走入我們的視線,棉纖維的創新也開始停滯不前。這就是它的價格為何不再為市場看好的主要原因。今天,美國康奈爾大學研究生的試驗表明,納米技術也能應用于棉纖維。美國數家研發企業發現,經過改性后的人造纖維織造的運動裝,其透氣性、濕度管理和保暖性能仍然不及棉纖維。
在過去,棉花占有的運動裝材料市場為100%,而后卻逐漸退讓于人造纖維。最低時,棉纖維僅占運動裝市場份額的19.4%。歷經技術創新,棉纖維運動裝材料市場才奪回了5%的市場份額。
從宏觀微觀看棉花
康奈爾大學紡織納米技術實驗室發現,棉纖維經納米級改性,新型應用讓人耳目一新,它同樣可以攜帶傳導功能,可以救死扶傷,可以取代人造纖維的一切功能,還可以擁有晶體管的性能,還可以擁有熱敏電阻,而不是將相關元件插入棉纖維。
原來,經納米級改性后的棉纖維不僅能保持原來的棉纖維圖譜,而且還具有抵抗多種病菌引發的感冒。康奈爾開發團隊利用了金屬有機骨架結合物(MOFs)技術,研發出帶頭盔的防護服,可讓攜帶瘧疾的蚊蟲遠離人類皮膚。如果這項技術能夠推廣,能夠讓數十萬受到瘧疾威脅的非洲人遠離危險。其次,他們也開發出吸收毒氣的棉纖維面罩,應用于軍事和民用。
棉花,紡織服裝之外的新應用
棉花傳統上被認定為紡織纖維材料,是服裝和家紡的組成部分。今天非紡織用的棉纖維副產品越來越多,這讓人看到了棉纖維的未來。由于其蓬松和空洞的纖維結構和吸水性,其應用領域呈無限擴大的趨勢。最重要的是,棉纖維已成為重要的纖維應用領域。
例如,美國一家公司利用改性的棉絨籽,培育出一種硬質棉纖維,可用它來制作太陽鏡鏡框。棉纖維幾乎屬于純纖維素纖維,與樹脂結合變硬,其應用更為廣泛。許多國家用棉籽榨油,用于食品工業,但鮮為人知的是,西方國家利用棉籽油養牛,用作牛飼料或食物添加劑。美國和西方的奶牛養殖場專家認為,用棉籽油喂牛,產奶更高,牛奶更營養。更有甚者,棉籽油也是最好的魚飼料。原來,棉籽油含有很高的蛋白質,不僅是牲畜的最佳飼料,也可作為人類食品。
棉纖維的再開發似乎滯后于電子技術,可是我們確信,棉纖維的新應用隨著開發的加速,會逐漸呈現出來。
(據美國《紡織世界》最新資料http://www.textileworld.com/textile-world/features/2015/11/adapting-to-challenges/)