专家观点 专家风采 工艺技术 标准规范
发力民生 纤维迎来前所未有大机遇
发布时间:2016-8-25 10:20:02   浏览次数:514

据统计,2015年我国纤维加工总量5300万吨,产业用纺织品行业纤维加工总量1341万吨,同比增长9%,占当年我国纤维加工总量的25.3%。中国纺织工业联合会副会长兼秘书长高勇曾在一次行业会议上透露,预计到2020年我国的纤维加工量将达到6000万吨,新增长的700万吨将主要依靠产业用行业。
      
那么这700万吨将会涉及到哪些纤维?不妨先了解一下产业用纺织品行业“十三五”期间的重点发展领域。中国产业用纺织品行业协会科技发展部主任李昱昊介绍,“十三五”期间,产业用纺织品发展将重点锁定战略性新兴产业、环境保护产业、医疗及养老产业、应急和公共安全产业、“一带一路”配套产业和“军民融合”相关产业等领域。

战略性新兴产业
创造高科技现代生活

李昱昊介绍,“十三五”期间,产业用纺织品行业将重点推动汽车轻量化用碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等复合材料研发和应用,加快电池隔膜、耐高温烟管、安全气囊、高档汽车地毯基布等产品发展。

东华大学教授余木火认为,碳纤维+新能源汽车制造新技术将颠覆传统汽车生产流程,可能带来汽车产业的第二次革命,未来掌握碳纤维技术的汽车企业,可能就是汽车龙头企业。据有关数据显示,到2020年我国新能源汽车预计将达120万辆,需要1.8万吨大丝束碳纤维。目前,我国尚缺乏大丝束碳纤维制备技术,碳纤维生产企业有30多家,但规模小,且全部生产小丝束,成本较高。

余木火指出,未来应通过科技攻关,建立高性能纤维与汽车轻量化设计制造技术体系、产业链体系、标准及检测体系,争取在2020~2025年内,将高性能纤维逐步推广应用到整个汽车产业,争取使用碳纤维2~3万吨,原材料成本降低50%。

余木火同时建议我国尽快建立工业用大丝束碳纤维技术及产业链,同时支持小丝束碳纤维、大丝束碳纤维制造技术的研发,以工业应用带动碳纤维整体产业链科技水平(军民)。

天津工业大学教授程博闻认为,交通运输用纤维材料今后要更加关注外观特性和功能特性。在外观特性方面,可进行工程化设计及设计的工艺性,同时重点关注个性化的创意设计;在功能特性方面,随着汽车轻量化、节能化、电动化和环保化的趋势,交通运输用纤维的主要要素包括轻量化、补强性、耐热性、隔热性、吸音性、隔音性、难燃性、柔软性、弹性回复性等。

为满足汽车工业对于安全性、轻量化、节能环保的更高需求和新能源动力汽车的开发,程博闻认为,汽车用纤维应具有更高的比强度、比刚度,密度低,耐冲击,耐腐蚀、耐老化,热膨胀系数小,尺寸稳定性好等,同时应在满足性能要求的前提下降低成本。

纤维材料在汽车工业中的应用,还包括座椅面料、汽车内饰、隔音/ 隔热绝缘材料、顶棚材料、轮胎帘子线、安全带、安全气囊、刹车片、过滤材料等。李昱昊认为这些纤维材料还应具备绿色环保、高散热、智能型和阻燃、抗污、防霉、抗菌除臭、抗老化等特性。

李昱昊介绍,除新能源汽车外,战略性新兴产业还包括新能源、新材料两方面。新能源方面,将重点推动大功率风力发电叶片、碳纤维增强输电导线等产品,加快碳纤维等高性能纤维在风能、核能、太阳能等领域的开发应用。新材料方面,将重点推进多轴向经编织物、立体织物、大型异形截面织物、高取向铺层高性能纤维织物、三维机织和编织结构件等的设计与加工成型技术的研发和应用等。

环境保护产业
还你我蓝天白云

石油、冶金、电力、钢铁和建材是我们赖以生存与发展的基础,但伴随着工业粉尘温度高、含尘量大、成分复杂、颗粒分布宽、大气污染严重,京津冀等地区PM2.5 屡屡爆表,高效拦截颗粒物、享受蓝天白云,成为社会发展的重大方向之一。

李昱昊介绍,大气污染治理方面,产业用纺织品行业将重点发展高性能纤维滤料精细加工技术,耐高温、耐酸碱、耐腐蚀高效滤料制备技术,袋除尘工程节能降耗应用技术,以及非织造汽车滤清器、空气净化器、吸尘器等过滤用纺织品等。到2020年,高温滤料的细颗粒物排放浓度小于5mg/m2,燃煤电厂袋式除尘应用比例从目前的25%提高到40%以上。

新型纤维材料分离及防护技术是当前公认的、能有效实现烟气除尘、脱硫脱硝、硫尘过滤与捕集以及空调、洁净室、汽车尾气、PM2.5口罩等高效过滤和个体防护的关键技术。程博闻指出,高效低阻和耐高温性能是高性能纤维过滤材料开发重点和关注的重要功能要素。

“气体过滤用高效分离纤维材料要求过滤纤维直径纤细,纤维填充密度高;同时还要求纤维耐高温性能好,至少高于100~250℃,断裂强度高,不小于5cN/dtex,纤维钩接强度应较高,断裂伸长率应在15%左右,应具有良好的耐酸、碱及有机溶剂腐蚀性、吸湿性、耐磨性、阻燃性和可纺性等。”程博闻指出。

水处理及污染治理方面,产业用纺织品行业将重点发展高性能中空纤维复合超滤(纳滤)膜产业化技术,热致相分离法中空纤维膜产业化技术,饮用水安全分离膜材料和技术,加强高效、耐污纳米纤维分离膜技术的开发与应用,海水淡化用反渗透膜、污水资源化利用分离膜等材料的开发与应用。

当前,水处理用中空纤维膜分离技术已成为解决水资源、环境污染问题的共性技术,广泛应用于工业废水、生活污水处理,也常用于电子行业高纯水制备等。中空纤维膜材料应具有良好的成膜性能、尺寸稳定性、热稳定性、耐溶剂(水)稳定性和力学性能以及膜表面亲疏水调控性能等。

“中空纤维膜功能化和高性能化,特别是高抗污染性、高分离精度和高选择性以及具有特种分离功能的中空纤维膜材料是当前关注重点。”程博闻说。

土地污染治理方面,产业用纺织品行业将重点发展尾矿修复用土工布、重金属吸附治理土工布、生态护坡绿化加固土工织物等生态修复用纺织品,加快麻地膜、聚乳酸非织造布等可降解农用纺织品的推广应用,并在重点地区进行应用试点示范。

医疗及养老产业
呵护人类健康

目前中国人口已经进入老年化,据有关数据显示,预计到2040年,65岁及以上老年人口占总人口的比例将超过20%。同时,老年人口高龄化趋势日益明显:80岁及以上高龄老人正以每年5%的速度增加,到2040年将增加到7400多万人。在这种形势下,发展医疗健康及养老产业势在必行。

李昱昊介绍,到2020年,医疗健康用产业的手术衣、手术洞巾等一次性医用纺织品的市场渗透率将达到15%,医疗类纺织品国内市场占有率预计达20~30%。同时大力发展针对老年多发性疾病的保健、缓解和康复的各类功能型纺织品,鼓励发展健康监测纺织品,加快发展特种医用床垫等其他养老产业配套纺织品,到2020年,国内成人养护用品市场渗透率预计将从目前的不足2%提高到10%。

功能护理纤维和功能亲肤纤维作为一种能满足消费者更高需求的高科技纤维,将在医疗健康和养老产业发挥重大作用。

目前,江苏江南高纤股份有限公司、恒天长江生物材料有限公司、青岛邦特纤维有限公司都分别开发出了卫材级的功能护理纤维,具有良好的抑菌性、抗氧化性、可生物降解性,在医疗领域取得了广泛应用。济南圣泉集团股份有限公司、上海正家牛奶丝科技有限公司、厦门百美特生物材料科技有限公司开发的功能亲肤纤维在内衣、毛巾、床上用品等领域有广泛应用。

海藻纤维由于具有优良的抑菌性能,近年来研究表明可在医用和卫生护理领域广泛应用。青岛大学教授夏延致介绍,海藻酸铜纤维和海藻酸锌纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌性。同时,海藻纤维由于存在大量钙离子,遇血后可迅速与血液中的钠离子进行交换,促使血液凝固以及遇血水后迅速膨胀,起到血液凝固和挤压双重止血效果。

应急和公共安全产业
营造安全生活环境

恐怖袭击事件、火灾爆炸、职业伤害等事件频发,严重影响了社会和谐与发展,防爆服装、特种职业服装、安保设施等配置亟待升级。高强高模、隔热阻燃等安全防护纤维在柔性个体、装备防护等领域发挥着举足轻重的作用。

李昱昊介绍,“十三五”期间,产业用纺织品行业将重点发展大应力大直径高压输排水软管、高性能纤维复合结构救援缆绳、高强高稳定功能性救灾帐篷和冲锋舟、高等级病毒和疫情隔离服、成套救援纺织装备、快速填充堵漏织物、灾害预防和险区加固纺织材料等产品;完善防护服结构设计、涂层开发和舒适性研究,加快研发和推广具有信息反馈、监控预警功能的智能型土工织物;加快发展智能型反恐防暴服装及装备,完善防生化呼吸面罩及防护服、防核沾染功能服装的开发,分类开发应对重大疫情的系列纺织品、智能化消防装备、应急绳索、军用警用防爆炸物等产品。

目前,中国石化仪征化纤有限责任公司、烟台泰和新材料股份有限公司、江苏奥神新材料股份有限公司等企业均开发出了安全防护相关产品,并取得了广泛应用。

泰和新材拥有国家芳纶工程技术研究中心,专业从事高性能纤维的研发与生产,是国内规模最大的芳纶纤维研发生产基地,生产的泰普龙对位芳纶对打破国外市场垄断起到巨大的作用,稳定了市场供应。2015年,泰和新材500吨泰普龙对位芳纶续建项目顺利投产,产品品质及生产效率均有较大提升。

“一带一路”沿线配套及“军民融合”产业
为纤维提供广阔空间

“十三五”期间,产业用纺织品行业将在“一带一路”沿线重点推进土工用、建筑用、结构增强材料、绳带缆等产业用纺织品在公路、铁路、港口、水利等基础设施建设和建造航运、船舶、列车等交通工具中的应用,以及在生态保护、畜牧养殖、岛屿开发、海洋石油开采等领域的应用。而这将为结构增强材料带来前所未有的机遇。

程博闻认为,未来,纺织复合材料要满足高强度、高弹性模量化、轻量化、多功能化、智能化及低成本的发展需要。对于用于不同载荷和湿/热环境下的复合材料,除了常规力学性能外,材料还应具有较高的强度和刚度保持率,材料成型性好,机械加工性好,易于维护、修理,对于特殊要求的部件还应满足如阻燃、燃烧毒性、透波性、吸波性、电磁性等要求。

“军民融合”相关产业也将是产业用纺织品行业未来的发展重点。李昱昊介绍,在保障国防军工需求的前提下,将积极推动绳、线、缆、带、布等材料,碳/碳复合材料,芳纶、碳纤维、高强高模聚乙烯、芳砜纶等高性能纤维基结构增强材料,防辐射、抗静电、防火阻燃、抗冲击、防割、防电磁波等功能性材料和技术在民用安全防护、大型船舶或钻井平台锚泊定位、高等级摩擦材料、耐高温材料、文体休闲材料等领域的应用,推动国民经济发展。


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