中國紡織服裝新技術的發展

中國紡織服裝新技術的發展

中國正面臨由世界制造業大國向世界制造業強國轉變的關鍵時期，中國紡織產業正向世界紡織強國邁進。面臨國際環境勞動力成本、能源成本、運輸成本、環境治理成本的擠壓和生態文明的需求，紡織產業進入轉型升級的關鍵時期。在此關鍵時期，中國紡織產業必須將新型產品、新型市場作為重要的目標。要開發新型產品、適應新型市場，必須依托新型材料(新纖維、新原料、新助劑)、新型技術、新型機械設備、與數字化信息化結合步入新型的設計和新型營銷體系網絡，大幅度跨入新型紡織服務業領域。由此，形成新型的紡織制造業，邁入世界紡織強國領域。

中國紡織的新纖維、新材料、新技術、新設備、新產品和新市場在近十年的努力中已經開始取得長足的進步，但仍有漫長的道路要發展邁進。中國紡織產業一定要在“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化”和“工業化和信息化兩化融合”的道路上奮勇前進。這些方面內容廣泛，品種較多，只能簡要匯報一些典型的例子。供參考。

1 新型材料

1.1 新型紡織纖維

新型紡織纖維中最重要的部分包括兩大類紡織纖維。

1.1.1 高性能纖維

紡織纖維具有新型的特種性能。例如：高強度、高模量、超高強度、超高模量；耐高溫，耐燒蝕；高絕緣或高導電；特殊導光；抗化學腐蝕(化學穩定性)；可見光，紅外線，高頻電磁輻射的可控反射率；導磁或隔磁等等。

(1)碳纖維強度是合金鋼的10^13 倍，耐高溫，耐燒蝕，比重輕。主要用途：①用于大火箭，大導彈：可以送原子彈、氫彈上天，送太空艙、月球登陸。不僅火箭腔體，還有頭罩(高速氣流摩擦高熱) 還有燃燒動力噴火喉管(1 600 ℃火焰噴口沖刷20 min 不會被燒蝕)。②用于大飛機：機殼、機翼、結構件用碳材料增強復合材料，強度高、重量輕、壽命長、耗油少、航程遠、飛程高、載重量大。還有大飛機剎車盤只能用碳纖維/碳顆粒復合材料，降落剎車不會被燒毀。

(2)芳綸纖維高強度、高模量、耐高溫、耐磨損、韌性良好；重點用于防彈衣、防彈頭盔、防爆服，以及高電壓、大功率變壓器絕緣隔板(免除液油循環，冷卻)，縮小體積，提高效率，減少維修。(3)聚四氟乙烯纖維和膜耐高溫、耐低溫、阻燃、化學穩定性最高、不腐蝕、比重輕、防水、透汽。用于航天服、月球登陸服、防毒服、醫用抗擊非典醫護人員的防護服等。

1.1.2 新功能紡織纖維

化學纖維紡絲過程中加入專用功能物質，使纖維具有專用新功能。包括：防水放油防污；導汗、導水、快干；高吸水；抗菌、抑菌、防臭；緩慢釋放香味；防蚊蟲；驅螨蟲；導電、電信號傳輸線、電熱釋能源；抗靜電；防近紅外、防中外紅外；近紅外、中紅外隱身迷彩；輻射中紅外；可見光隱身、迷彩；防近紫外線、防中紫外線；防電磁輻射(低頻、中頻、高頻、超高頻、特高頻)；電磁輻射隱身；防核輻射；吸濕放熱；恒溫保暖；恒溫涼爽；阻燃；防熔滴；耐低溫；耐磁；測溫；測脈搏；測心率；測血壓；測血糖；測心電圖等。除日常應用舒適、安全之外，還有許多產業性應用。特別是衛生用紡織品要求抗菌、吸液、保濕、隔離、防污等。醫療用紡織品包括：人工皮膚、人工血管、人工血管支架、人工心臟瓣膜、人工疝氣托、人工尿道管、人工骨骼、人工關節、心臟起搏器、人工腎、人工肺、血液過濾器等。

1.1.3 新型助劑和輔助材料

所有新功能和高性能纖維都要有新型原料。同時，新纖維染色用的染料、數字印花用的染料也都是新染料。從化纖紡絲到紡紗、織造、染色、整理等過程還有用到一系列的新型助劑，新型輔助材料。

要產生黏膠纖維需要纖維素漿粕。現在為保護森林，不允許采伐，要盡量用榨糖后的甘蔗渣、桑葉喂蠶后的桑條、麻桿剝皮后的麻桿芯、竹材、稻草、麥草和玉米桿為原料加工制成的纖維素漿粕。滌綸纖維原料的對苯二甲酸、乙二醇、丙二醇、丁二醇，因石油、天然氣將逐漸枯竭，需用玉米桿用生物工程方法制取。海藻纖維要從海帶提取食鹽中加用的碘后的海帶渣提取。甲殼素纖維和殼聚糖纖維要從螃蟹殼，蝦皮中提取。天然纖維也應盡量不用良田和耕地種植，用鹽堿地、荒灘地、山坡地種植。化學纖維盡量用“可以再生的、可以降解的、可以循環的、對環境友好的生物質材料”制取。新功能纖維的功能原料也是重要的原材料。抗靜電的碳粉，碳納米粉，紅外輻射的氧化鋯，保暖性的石墨烯，緩慢釋放香氣的香精油微膠囊，抗菌防臭用的抱沸石顆粒包裹的銀離子顆粒，保暖和涼爽纖維用的十八碳脂肪酸微膠囊，遮蓋用的二氧化硅微顆粒，測心電圖用的微電極，測血壓用的微感應器等等，都是品質規格極嚴的專用材料。

同時紡織機械關鍵零部件部分需要特殊的合金鋼。緯編針織和經編針織用的織針，環錠紡紗機的鋼領、鋼絲圈，超大提花機用的提花針，織機的筘、綜絲等等，都要用到特種合金鋼。環錠細紗機的錠帶制成超柔軟，正面摩擦力大，背面摩擦力特別低，使環境精紡機錠子傳動功率損耗下降35%。如此等等，都需要特種專用原料。

2 新型紡織技術和紡織機械設備

2.1 新型紡紗技術和紡紗機械設備

2.1.1 環錠紡紗

(1)數字化棉紡生產系統清棉、梳棉聯接；條卷、倂卷、精梳聯接；粗紡、精紡、絡筒聯接。自動落紗、自動插管、自動留頭，絡筒機自動測細紗條干、紗疵切除、斷頭自動接頭。結合自動配棉，棉條筒自動運輸；粗紗管的自動運輸；細紗滿紗管和空管的自動運輸；筒紗自動運輸、自動堆垛、自動打包系統。由中國恒天集團全面生產，并于2015年5月開始實現5萬錠示范企業，實際包括目前需要的新型設備檢測，維修，調整及管理人員平均萬錠三班20 人。

(2)集聚紡技術環錠紡紗精紡機減少毛羽，保證強度。適合細線密度紗線生產。已實現多年。

(3)全聚紡技術環錠紡紗精紡機新型窄槽式、負壓、空心羅拉集聚紡技術。減少毛羽、保證強度、適合細線密度紗線生產。已推廣應用。

(4)聚纖紡技術環錠紡紗精紡機新型集聚紡技術。適合細線密度紗線生產。減少毛羽，保證強度。

(5)柔順紡技術環錠紡紗精紡機加纖維提高回潮，高溫金屬件熨燙成紗。減少毛羽、保證強度、適合細線密度紗線生產。已推廣應用。

(6)嵌入式復合紡紗環錠紡紗精紡機實現2 根(可不同纖維) 粗紗牽伸，加2 根長絲(可不同纖維) 復合紡紗。在環錠精紡機上一次成形多種纖維品種紗線，同時有短纖維和長絲，復合捻結成紗。適合細線密度紗線生產。可并入可溶性維綸長絲生產超細線密度紗線。已在棉紡，毛紡中推廣應用。獲2009 年國家科技進步一等獎。

(7)低扭矩紡技術環錠紡紗精紡機在出紗三角區與導紗鉤間安裝摩擦式假捻器，使細紗三角區捻度顯著高于常規捻度扭緊細紗，通過假捻器后，細紗捻度被假捻器退捻，仍由錠子和鋼絲圈加捻和圈繞。所生產的細紗緊密，毛羽少，實際存留捻度可顯著低于常規環錠紗捻度，因而紗線結構及強度好。由于實際捻度下降故環錠紡紗產量可明顯提高。此項技術在國內外多個企業推廣應用。

2.1.2 集成式轉杯紡技術

轉杯紡精紡機粗紗喂入，分梳式大牽伸，將纖維送入轉杯槽內凝聚、排列、加捻，引出卷繞成筒紗。兼配電容式，光電式條干檢測器，測試成紗條干與毛羽。發現紗疵自動切斷紗線，并自動接頭。筒紗紡時自動絡筒，自動換空筒，自動留頭。此項技術已成熟，在國內外多個企業引用。中國已研發投入批量生產。美國2014年增設14 萬錠。適紡細紗14.8 tex 及以上(棉紗英制支數40支及以下)。

2.1.3 集成式噴氣渦流紡技術

噴氣渦流紡精紡機粗紗喂入，超大牽伸，(羅拉，皮圈牽伸) 纖維束氣流噴吹至接收(吸氣) 口旋渦氣流加捻成紗。引出經電容式、光電式檢測器檢測條干和毛羽后，經絡筒圈繞成紗筒。滿筒后自動絡筒、自動留頭、滿筒紗自動輸送至機頭端。條干檢測發現紗疵，自動切斷紗線，有自動接頭裝置自動接頭。此項技術已成熟，中國已研發投入批量生產。國際引用較多。美國2014 年增設87 萬錠。適紡細紗線密度14.8 tex 及以上(棉紗英制支數40支及以下)。

2.2 新型織造技術及機械設備

2.2.1 機織(梭織)

大提花(1 萬針以上，提花針用碳纖維制造)，超寬幅(織物幅寬16.5 m 及以上)，高速造紙機抄紙網及造紙毯織造用，色織等。

2.2.2 無梭織造

剛性劍桿織造，柔性劍桿織造，噴氣織造，噴水織造等在色織，寬幅，提花等方面都有重大進展。

2.2.3 緯編針織

近年來開發新型技術和機械設備，可以增加經向添紗，緯向添紗，斜向添紗，和電子計算機控制三維立體成形以及自動縫頭工作。多向添紗緯編針織技術已經用于防彈頭盔基布織造系統。三維立體成形技術在織襪系統多種色紗精致提花應用。

2.2.4 提花經編針織

近年來完成雙針床提花經編針織機電子計算機控制針織服裝一次成型技術，免除裁剪衣片，縫紉成形過程。現在T 恤衫生產、羊絨衫生產等過程已經工程應用，并用計算機完成領形、袖形、衫形選擇及量體尺寸確定后計算機完成設計直通提花經編機直接生產。同時完成領圈、袖圈、下擺圈、羅紋組織，直接成形和縫頭工作。

2.2.5 編結織造

近年編結織造在產業用紡織品生產中已經形成生產體系，特別是重大裝備復合材料增強體的生產已形成巨大規模。航空、航天、軍工、國防系統重大裝備部件的復合材料增強體大部分均由編結織造生產，包括大型導彈的頭罩到航天、航空很多部件的增強體生產。

2.2.6 縫編織造

紗線多層平行鋪放及交叉鋪放后，縫編成形生產已形成大型機械設備，如風力發電機槳葉的生產，已形成系列生產系統。美國使用的5 MW 風力發電機槳葉也在中國生產。中國大量3 MW發電機槳葉已形成規模生產。

2.2.7 新型非織造

非織造鋪網、針刺、水刺成形系統在超細纖維利用、加機織織物復合以及聚合物直接熔噴、壓粘加針刺、水刺復合生產系統均已成熟。大量產業用紡織品已廣泛應用及大量國內供應和出口供應。例如：燃爐廠、火力發電廠、鋼鐵廠、水泥廠、垃圾焚燒場的高溫尾氣過濾濾袋的生產已全面依托新型非織造生產系統。

2.3 新型染整技術及設備

2.3.1 新型染整技術及設備

近年來中國染色已擴展至纖維染色，紗線(筒子紗)染色，織物染色領域。由于多色纖維混色紗及配色紗的需求增加，以及色織布的流行，染色工序已大面積推向纖維及紗線。毛纖維染色設備已有多年歷史，棉纖維染色設備以及成形；化學纖維原液著色技術和設備近年已廣泛推廣。山東康平納建成日產5 t 筒子紗染色全自動化生產系統示范企業已實施多年，許多企業已推廣應用。

2.3.2 新型織物及服裝印花技術

平網印花、園網印花，精密對花技術(對花精度0.2 mm) 等織物印花技術已經實現，噴墨印花技術已經成熟，除大型寬幅設備外，也有小型單件服裝專用噴墨印花設備，用于生產個性化特殊專項服務。

2.3.3 織物整理技術

織物退漿、燙光、定形、剪毛、專項功能整理(例如：防水整理、抗菌整理、阻燃整理) 等近年已有重大變化。功能性整理由于織物染整工序加工用水量大、污水處理問題多、處理后經洗滌功能衰減等原因，已大量改用功能性纖維生產。除水洗收縮、熱定形、熨燙等已改用灌蒸熱濕蒸呢機處理，不僅穩定尺寸、防皺抗褶還可調節光澤和手感。在功能性調節上增加了某些特殊技術，例如：防熔滴采用電子束交聯技術。某些隔離功能采用復膜技術或浸漬成膜技術等顯著提高了織物功能。

3 新型服裝技術

服裝生產近年最大的突顯點是多功能需求和個性化定制化生產開始在國內啟動。

現在服裝普遍提出了許多功能化需求，在穿著接觸舒適、尺寸穩定、清潔美觀、抗菌防臭、抗靜電、防紫外線等等方面，提出了許多希望和需求。特別對于某些特殊工作場所的工作人員工作服的特殊要求。例如：石油田、天然氣田、汽車加油站工作人員和汽車司機工作服要求抗靜電。雷達站的工作人員的工作服要求防超高頻電磁輻射。醫院X 射線檢測醫生工作服要求防X 射 線。核電站工作人員的工作服要求防核輻射等等。

同時在現代服裝市場上對服裝和紡織面料提出“多品種、小批量、快交貨”的要求下，發展到結合“互聯網+”的個性化定制的需求。在中國近三年來已有一批企業迎合社會需求開展個性化服務。例如：前面提到的T恤衫迎合個性化定制要求。已經有一批企業用雙針床提花經編針織機生產個性化T 恤衫。一批企業生產襪子也迎合個性化需要。襯衫也有一批企業實施個性化定制，選擇領形、袋形、袖形、衫形、紗線品種、顏色、花形、扣型等完成量體數據后個性化定制。羊絨衫也有一 批企業實施個性化定制。包括西裝在內也有一批企業實施用戶互聯網個性化定制。這不僅是服裝生產，更是個性化服務。生產者不僅要為用戶個人提供他需求的服務，也要為用戶提供穿著使用中需要注意的問題。特別是家用紡織品系統，現代已經出現國內著名旅館、賓館的被單、床單、床墊、枕頭、枕巾、毛巾、方巾等，紡織企業為用戶專門設計、生產、顯示標識、賓館專用標志或提花圖案，而且負責收取、洗滌、熨燙、運送和全程使用。甚至變成賓館向紡織企業租用。這就是說，紡織企業不僅要設計、生產、供應而且要“服務”，形成“紡織服務業”。同時，還必須關注“綠色發展”，關于污氣、污水、污物處理要特別關注。

4 結語

紡織產業還將迅猛發展。近40 年來，全球紡織纖維加工總量由1980 年的3 046 萬t，1990 年的4 000 萬t，到目前的9 000 萬t，已有重大增漲。但聯合國發布預測2050 年全球紡織纖維加工總量將達到2.53 億t，其中:服裝用4150 萬t， 占16.4% ； 家用紡織品4100 萬t， 占16.2%；產業用紡織品17050 萬t，占67.4%。但是中國隨著勞動力成本、能源成本、運輸成本、環境治理成本的上升，低中檔紡織品加工領域已到達必須逐步退出，并轉移向南亞、東南亞、非洲、南美洲的地步。中國只能抓住高中檔紡織品部分。面向高性能、新功能、特殊人群、特殊領域、特別適用需求，去生產精細、精美、精湛、精密和品質優異的產品。中國紡織企業一定要做專、做精、做特、做優、保持強勢，占領市場；回避無序競爭，使中國紡織織造業進入世界紡織品強國系列。

(姚穆院士在2015 年全國紡織產業轉移工作會暨綠色 互聯紡織發展論壇上的講話整理稿)

江蘇省南通市人，中國工程院院士， 紡織材料專家和紡織教育家。現任西安工程大學名譽校長、西安工程大學學術委員會主任委員、教授、博士生導師。

長期從事該領域科研和教學，提出基于中國人體皮膚感覺神經系統特點，綜合反映皮膚生理學、心理學、物理學、工程學的著裝舒適性模型和透過織物的能量流與物質流的接觸界面阻抗理論，開拓人體著裝舒適性研究新領域，為特種功能服裝研制奠定理論基礎。開展純化纖仿真技術理論研究和工程技術攻關，設計、研制新型化纖多異多重復合變形長絲——“軍港綸”及其加工技術，產品用于駐港澳部隊、解放軍、公安、武警等部門制服及民用服裝。主持和指導了中長絨陸地棉品種篩選及其加工技術研究，有益于鞏固我國棉紡產品在國際市場的地位。先后研制紡織儀器16 種，起草多項國家標準和軍用標準。

獲國家科技進步一等獎、三等獎各1項，省部級獎多項。主編、參編及翻譯出版著作18本，主編《紡織材料學》高校教科書，四版共27次印刷，發表學術論文百余篇，為國家培養大批人才及科技骨干。