紡織纖維發展和新型纖維應用

李 寧

深圳市計量質量檢測研究院紡織與輕工產品檢測所 廣東 深圳 518000

一、紡織纖維發展現狀分析

在工業生產技術與多項科學技術全面推動下,世界各地紡織纖維發展較快。依照Oerlikon對1970年至2006年此時間段全球纖維市場供應量統計分析能得出,各類天然纖維供應量遠遠低于化學纖維應用量,各項數據如圖1與圖2所示。在近40年發展中,化學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,化學纖維已經成為世界紡織纖維領域重要的一類纖維。

(圖1 全球纖維供應統計)

(圖2 纖維產量)

其次,我國在社會發展新時期產業技術創新規劃中明確提出,紡織工業在發展中要全面注重研發多功能、超仿真、差異化產業技術,在現有發展基礎上全面推動綠色生態、多功能性、多元化紡織品發展。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、產業終端產品纖維消費量在不斷上漲,是2011-2017年家我國家紡行市場規模,從各項數據中能得出,各類功能性、高性能纖維纖維紡織品是今后發展重點。

二、紡織纖維基本發展變化趨勢

在世界經濟快速發展趨勢中,世界耕地資源不斷減少,地力資源較少,各類天然纖維生產量較低,促使化纖發展要遠遠高于天然纖維。其中化纖長絲發展中要大于短纖,諸多紡織纖維能全面進入產業化發展階段,在我國航空航海、建筑、交通運輸、國防領域發展中還是以長絲為重點。再生纖維大多都能應用相應技術進行生態化降解,能全面適應循環經濟基本發展要求。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展前景廣闊,能全面適應環保發展要求,能適應社會綠色環保發展要求,此類纖維品質較好,應用功能突出,比如Modal纖維與天使纖維等。在我國社會可持續發展中要全面擴大綠色纖維與生態纖維發展,其中綠色纖維就是在天然纖維生產過程中不應用各類化肥材料,在生產、存儲以及市場化銷售過程中沒有任何污染元素。生態纖維容易自然分解,適應現代社會發展要求。

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

(表1 主要的人造纖維產量)

當前要全面發展差別化纖維,進行全面改性實施差別化改造,提升纖維整體應用價值。過去傳統化“綸”族化纖中存有諸多缺點,比如回潮率較低,吸濕率較差,當前可以選取差別性改性。今后納米復合纖維將成為今后發展方向,納米技術主要是通過特定材料超微化處理,促使材料產生變異之后建立薄膜,之后選取物理與化學措施等進行處理。促使纖維強度、彈性值、導電性、抗菌性、屏蔽性等能全面提升,這也是今后高科技纖維發展基本方向。與常用纖維相比,高性能纖維強度較高,化學穩定性較強,在合成纖維中,各個國家都注重高性能纖維發展,今后市場競爭日趨積累。在纖維發展中要注重突出環保作用,能進行循環應用。其中合成纖維大多都不能進行自然分解,將會產生不同程度環境污染問題。目前世界上多個國家都注重纖維回收應用,依照相關數據資料統計顯示,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。其他紡織品回收應用范圍較廣,我國開始全面滌綸回收技術,回收纖維通過全面處理之后能用于充填物。

三、天然、環保型纖維紡織品

(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。在生產過程中要全面實現大范圍規模化種植生產難度較大,采集過程中困難性較高,生產加工中整體難度較大。全球木棉纖維每年生產量大約在19.5t。木棉纖維質地較軟,中空度較高,保溫性與耐壓性良好。當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,將能生產出質感較好的服飾面料。但是木棉自身可紡性較差,在紡織發展中要對混紡細度進行控制。我國部分紡織企業在生產過程中應用專利技術紡織18.2～27.8tex木棉混紡紗線,其中木棉纖維質量分數能有效達到70%,具有在絨衣、內衣、襪子類生產中應用。

(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定溫度狀態下通過機械拉伸以及化學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%。在優化纖維結構變化基礎上,提升其質感與手感,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。此類纖維在發展過程中能順應高檔紡織業發展要求,市場發展潛力較大。

(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,產生新型纖維素,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,在目前市場發展中具有 良好發展前景[1]。

四、差別化以及功能性纖維紡織品

(1)聚酯多元化產品。聚酯多元化產品主要是以聚酯為基體,在紡絲中補充相應的功能性材料,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生產研發蜂窩狀竹炭纖維,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、中高檔內衣等。有部分企業通過對咖啡渣進行火煉,然后研制成相應的納米粉狀,加入到滌綸中生產出相應的功能性滌綸短纖,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、內衣等服飾生產領域中進行應用。對聚酯纖維采取化學改性技術,也是全面保障聚酯產品多元化差別化生產的基本路徑。比如當前應用的PTT 纖維,是在聚合生產過程中選取丙二醇生產聚合而成,能便于生產加工。

(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應用。生活中常用的毛巾容易滋生較多細菌,產生嚴重異味,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

高性能纖維起初發展應用都是集中在軍事方面,后續開始逐步在民用發展領域應用。其應用品種較多,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展良好的高性能纖維。此類纖維生產過程中屬于技術密集度較高、性能突出、生產技術工藝復雜、產量較低[2]。

結語

綜合上述,近年來隨著我國各類紡織產品應用量不斷增加,應用范圍擴大,新型纖維在紡織品中應用范圍交廣。目前我國部分紡織品比例受限,其主要應用要發揮出紡織品與高技術纖維應用價值。對產業發展結構進行調控,促使各類功能性以及高性能纖維應用發展。