紡織纖維發(fā)展和新型纖維應(yīng)用

李 寧

深圳市計量質(zhì)量檢測研究院紡織與輕工產(chǎn)品檢測所 廣東 深圳 518000

一、紡織纖維發(fā)展現(xiàn)狀分析

在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與多項科學(xué)技術(shù)全面推動下,世界各地紡織纖維發(fā)展較快。依照Oerlikon對1970年至2006年此時間段全球纖維市場供應(yīng)量統(tǒng)計分析能得出,各類天然纖維供應(yīng)量遠遠低于化學(xué)纖維應(yīng)用量,各項數(shù)據(jù)如圖1與圖2所示。在近40年發(fā)展中,化學(xué)纖維實際增長份額為54%,以棉、毛、絲為主的天然纖維增長份額在37.4%。從圖1中也能得出,自20世紀90年代開始,化學(xué)纖維已經(jīng)成為世界紡織纖維領(lǐng)域重要的一類纖維。

(圖1 全球纖維供應(yīng)統(tǒng)計)

(圖2 纖維產(chǎn)量)

其次,我國在社會發(fā)展新時期產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃中明確提出,紡織工業(yè)在發(fā)展中要全面注重研發(fā)多功能、超仿真、差異化產(chǎn)業(yè)技術(shù),在現(xiàn)有發(fā)展基礎(chǔ)上全面推動綠色生態(tài)、多功能性、多元化紡織品發(fā)展。目前各類新型纖維主要有以下及部分組成,分別是天然纖維、功能纖維、差別化纖維、再生纖維等。近些年我國家紡、服裝、產(chǎn)業(yè)終端產(chǎn)品纖維消費量在不斷上漲,是2011-2017年家我國家紡行市場規(guī)模,從各項數(shù)據(jù)中能得出,各類功能性、高性能纖維纖維紡織品是今后發(fā)展重點。

二、紡織纖維基本發(fā)展變化趨勢

在世界經(jīng)濟快速發(fā)展趨勢中,世界耕地資源不斷減少,地力資源較少,各類天然纖維生產(chǎn)量較低,促使化纖發(fā)展要遠遠高于天然纖維。其中化纖長絲發(fā)展中要大于短纖,諸多紡織纖維能全面進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段,在我國航空航海、建筑、交通運輸、國防領(lǐng)域發(fā)展中還是以長絲為重點。再生纖維大多都能應(yīng)用相應(yīng)技術(shù)進行生態(tài)化降解,能全面適應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟基本發(fā)展要求。比如再生蛋白纖維與再生纖維素纖維。此類再生纖維今后發(fā)展前景廣闊,能全面適應(yīng)環(huán)保發(fā)展要求,能適應(yīng)社會綠色環(huán)保發(fā)展要求,此類纖維品質(zhì)較好,應(yīng)用功能突出,比如Modal纖維與天使纖維等。在我國社會可持續(xù)發(fā)展中要全面擴大綠色纖維與生態(tài)纖維發(fā)展,其中綠色纖維就是在天然纖維生產(chǎn)過程中不應(yīng)用各類化肥材料,在生產(chǎn)、存儲以及市場化銷售過程中沒有任何污染元素。生態(tài)纖維容易自然分解,適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展要求。

在今后發(fā)展過程中要注重對各類環(huán)境污染較為嚴重的纖維生產(chǎn)活動進行控制,例如丙綸纖維生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染問題較為嚴重,生態(tài)降解難度較大,加上纖維容易產(chǎn)生靜電。其基本染色性以及導(dǎo)濕性不強,主要是應(yīng)用于地毯以及手提袋生產(chǎn),對土地資源產(chǎn)生的污染危害較為嚴重。

(表1 主要的人造纖維產(chǎn)量)

當(dāng)前要全面發(fā)展差別化纖維,進行全面改性實施差別化改造,提升纖維整體應(yīng)用價值。過去傳統(tǒng)化“綸”族化纖中存有諸多缺點,比如回潮率較低,吸濕率較差,當(dāng)前可以選取差別性改性。今后納米復(fù)合纖維將成為今后發(fā)展方向,納米技術(shù)主要是通過特定材料超微化處理,促使材料產(chǎn)生變異之后建立薄膜,之后選取物理與化學(xué)措施等進行處理。促使纖維強度、彈性值、導(dǎo)電性、抗菌性、屏蔽性等能全面提升,這也是今后高科技纖維發(fā)展基本方向。與常用纖維相比,高性能纖維強度較高,化學(xué)穩(wěn)定性較強,在合成纖維中,各個國家都注重高性能纖維發(fā)展,今后市場競爭日趨積累。在纖維發(fā)展中要注重突出環(huán)保作用,能進行循環(huán)應(yīng)用。其中合成纖維大多都不能進行自然分解,將會產(chǎn)生不同程度環(huán)境污染問題。目前世界上多個國家都注重纖維回收應(yīng)用,依照相關(guān)數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計顯示,在2014年全球聚酯瓶回收量在670萬t,到2020年將會超出1500萬t。其他紡織品回收應(yīng)用范圍較廣,我國開始全面滌綸回收技術(shù),回收纖維通過全面處理之后能用于充填物。

三、天然、環(huán)保型纖維紡織品

(1)木棉纖維。在天然植物纖維中,主要有棉、木棉、麻、椰絲纖維,在木棉生長過程中對地理要素、氣候條件以及自然光照具有較高要求。在生產(chǎn)過程中要全面實現(xiàn)大范圍規(guī)模化種植生產(chǎn)難度較大,采集過程中困難性較高,生產(chǎn)加工中整體難度較大。全球木棉纖維每年生產(chǎn)量大約在19.5t。木棉纖維質(zhì)地較軟,中空度較高,保溫性與耐壓性良好。當(dāng)前大多都是用于填充料或是中高檔服飾混紡面料。將木棉纖維與黏膠、各類纖維素進行混紡,將能生產(chǎn)出質(zhì)感較好的服飾面料。但是木棉自身可紡性較差,在紡織發(fā)展中要對混紡細度進行控制。我國部分紡織企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用專利技術(shù)紡織18.2～27.8tex木棉混紡紗線,其中木棉纖維質(zhì)量分數(shù)能有效達到70%,具有在絨衣、內(nèi)衣、襪子類生產(chǎn)中應(yīng)用。

(2)拉伸羊毛。拉伸羊毛屬于被細化的羊毛纖維,其是將常用羊毛纖維在規(guī)定溫度狀態(tài)下通過機械拉伸以及化學(xué)定型能組成新型纖維。通過全面細化處理之后能將羊毛細度降低2～4μm,長度能提升50%。在優(yōu)化纖維結(jié)構(gòu)變化基礎(chǔ)上,提升其質(zhì)感與手感,屬于綜合性能較好的纖維。此類纖維 再加工過程中與各類常用羊毛相同,能用于混紡、交織等精紡。此類纖維在發(fā)展過程中能順應(yīng)高檔紡織業(yè)發(fā)展要求,市場發(fā)展?jié)摿^大。

(3)Taly 纖維。此纖維主要是通過松木漿作為基本原料進行生產(chǎn),產(chǎn)生新型纖維素,其基本染色性能較好,吸濕性較高,輕柔順滑。Taly 纖維不容易沾污,穿著之后在清水中浸泡30至40s之后,便能及時將布料中污漬進行清除。其除污漬去除效率較高,在目前市場發(fā)展中具有 良好發(fā)展前景[1]。

四、差別化以及功能性纖維紡織品

(1)聚酯多元化產(chǎn)品。聚酯多元化產(chǎn)品主要是以聚酯為基體,在紡絲中補充相應(yīng)的功能性材料,這樣能對聚酯纖維物理進行有效改性。比如我國有化纖企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)蜂窩狀竹炭纖維,通過滌綸為基體,在紡絲過程中補充適量竹炭顆粒,此類纖維自身應(yīng)用功能突出,比如抗靜電、防臭防霉、負離子等。此類纖維主要用于襪子、床上用品、中高檔內(nèi)衣等。有部分企業(yè)通過對咖啡渣進行火煉,然后研制成相應(yīng)的納米粉狀,加入到滌綸中生產(chǎn)出相應(yīng)的功能性滌綸短纖,主要是咖啡炭纖維,此類纖維抗菌除臭,抵御紫外線作用較強,能在T 恤、襪子、內(nèi)衣等服飾生產(chǎn)領(lǐng)域中進行應(yīng)用。對聚酯纖維采取化學(xué)改性技術(shù),也是全面保障聚酯產(chǎn)品多元化差別化生產(chǎn)的基本路徑。比如當(dāng)前應(yīng)用的PTT 纖維,是在聚合生產(chǎn)過程中選取丙二醇生產(chǎn)聚合而成,能便于生產(chǎn)加工。

(2)超細纖維。超細纖維主要就是單纖維線密度在0.44dtex及以下的產(chǎn)品,其柔韌性較好、光澤柔和、密度值較高,主要材料是滌綸與錦綸。在各類廚房用具以及床上用品中可以進行開發(fā)應(yīng)用。生活中常用的毛巾容易滋生較多細菌,產(chǎn)生嚴重異味,通過超細纖維能對此類問題進行控制。其中超細纖維具有良好的吸水作用,在短時間內(nèi)容易干燥,對各類細菌滋生問題進行控制。加上其基本清潔作用突出,能對多數(shù)灰塵與污漬進行清除。

五、高性能纖維紡織品

高性能纖維起初發(fā)展應(yīng)用都是集中在軍事方面,后續(xù)開始逐步在民用發(fā)展領(lǐng)域應(yīng)用。其應(yīng)用品種較多,諸多纖維強度較強,比如碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、玄武巖纖維等。也有部分纖維耐高溫作用突出,陶瓷纖維、碳纖維、聚苯硫醚纖維等。碳纖維以及芳綸纖維是早期發(fā)展良好的高性能纖維。此類纖維生產(chǎn)過程中屬于技術(shù)密集度較高、性能突出、生產(chǎn)技術(shù)工藝復(fù)雜、產(chǎn)量較低[2]。

結(jié)語

綜合上述,近年來隨著我國各類紡織產(chǎn)品應(yīng)用量不斷增加,應(yīng)用范圍擴大,新型纖維在紡織品中應(yīng)用范圍交廣。目前我國部分紡織品比例受限,其主要應(yīng)用要發(fā)揮出紡織品與高技術(shù)纖維應(yīng)用價值。對產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)進行調(diào)控,促使各類功能性以及高性能纖維應(yīng)用發(fā)展。