张 艳
本文重点介绍了受国家扩大内需政策鼓励的几类产品的发展机遇,探讨了我国产业用纺织品从生产工艺到产品开发的发展趋势和空间。
This article focused on developing opportunity of several kinds of technical textiles which were encouraged by the policy of expanding domestic demands in China, and discussed developing trend and space of China' s technical textiles in terms of production process and product development.
产业用纺织品(国际上又称为技术性纺织品)行业是纺织工业中最具潜力和高附加值的产品,是衡量一个国家纺织工业是否强大的重要标志,发达国家的产业用纺织品在其纤维加工总量中的比重一般占到 30% 以上,而我国目前仅占 17% 左右。产业用纺织品涵盖了过滤用、医疗卫生用、土工合成材料、特殊装饰用、农业用、高性能纺织复合材料、交通运输用、建筑用等 20 多个应用领域。与传统纺织行业不同,产业用纺织品行业具有资本密集、技术含量高、用工量少、劳动力素质要求高等特征。
2008年中国产业用纺织品的总产量为 606.5 万t,同比增长 11.42%。有近 50% 的企业在利润率下降的情况下,由于销售量的增加,维持了原有的利润,另有部分企业利润下降,亏损企业较少,约占企业总数的 15%。工业用布(及涂层布)等品种在替代了进口的同时,出口也有了较快增长。产业用纺织品生产企业的规模低于纺织全行业的平均规模,人均规模略高于纺织全行业的平均规模。
在国家出台的《纺织工业调整和振兴规划》中,以满足国内经济发展、配套工业应用需要为主的产业用纺织品行业是调整中国纺织工业结构的关键所在,将成为服装和家纺工业之外的一个创新经济增长点。规划指出,我国服装、家用、产业用三大终端产业的纤维消耗比例调整目标是在2011年达到 51∶32∶19。产业用纺织品正逐步成为中国纺织工业发展的投资热点,然而在投资项目和产品方案设计上仍需谨慎选择。下面就产业用纺织品加工的重要工艺和产品方向进行介绍和探讨,为企业投资提供参考。
1产业用纺织品的工艺发展方向
非织造工艺、经编工艺和相关复合加工技术已经成为产业用纺织品行业发展的技术创新主体。产业用纺织品的加工工艺包括非织造、机织、针织工艺,其中 35% 左右的产品采用非织造工艺,30% 为经编、纬编或编织的针织工艺,其他为高强重磅、宽幅等特殊机织工艺。
1.1非织造工艺
非织造工艺一般指定向或随意排列的纤维通过摩擦,抱合、粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的薄片纤网或絮垫。非织造技术已发展成为一门新技术,它实际上是材料科学范畴中的一个新领域,称为非织造材料与工程,是由纺织高分子材料、化工、造纸等相互渗透相互交叉的一门新学科。称它为非织造是因为这种材料不是通过纺纱、织布加工而成的布状材料,因此生产流程短、用工少、效率高、成本低成为该加工技术不断创新进步的优势。
凭借国家的政策支持和企业的努力,我国非织造布行业在开工率 80% 的情况下,全年产量达到 200.22 万t,同比增长 16.2%。据国家统计局公布的数据, 2008年1 — 12月,非织造布行业的计划投资总额为 108.13 亿元,同比增长6.28%;其中新开工项目数 126 个,同比增加 0.80%,行业投资项目进展顺利。2009年1 — 5月,我国规模以上非织造布生产企业实现工业总产值 164 亿元,同比增长 7.66%。
我国纺粘、针刺和水刺 3 类主要的非织造工艺产量占全部工艺产量的 74.3%。与全球非织造布加工工艺的发展趋势一致,非梳理型的纺粘非织造工艺是比重最大的工艺种类,占 42.4%。针刺工艺比水刺工艺发展迅速,产量是水刺产品的3 倍多。在非织造布的不同品种中,纺粘非织造布之所以能够得到较快发展,是因为设备国产化率的大大 提高。
至2007年,我国PP纺粘生产线的国产化率已达 87%,且水平也有了很大提高:从单模头到双模头;幅宽由 2.4 m发展到 5 m以上;涤纶薄型纺粘法技术已有一定突破;产能由 1 000 t/a到 1 万t/a;产品有单组分、双组分、多功能等。但是克重在 250 g/m2以上的厚型PP针刺纺粘工艺、设备仍要攻关。
近两年我国的纺粘法生产线有85%以上是双组分(皮芯型、橘瓣型、海岛型),可生产超细纤维纺粘非织造布,使产品向高层次发展。江西吉安三江投资有限公司投产的纺粘+水刺一步法超细纤维非织造布工艺与设备,产能达 2 000 t/a,幅宽 1.6 m,生产纤度达 0.05 ~ 0.13 D的超细纤维非织造布(PET/PA中空橘瓣型)。将纺粘与水刺相结合,非织造布的手感柔软强度高,产品的纵、横向强度均匀,省掉了短纤维开松、梳理设备,具有明显的节能减排效果。产品主要用于高级人造革基布、高级擦布、高级滤材和服装面料等方面。
1.2经编针织工艺
经编工艺是指针织中利用经纱纵行结圈连成织物的方法。经编与纬编的不同之处在于,它所形成的线圈沿垂直方向或经纱方向排列,由相邻的纱线相互套接而成。经编织物具有直的侧边,生产速度高,产量较大。将经编织物与传统机织物相比较,重量减轻 14% ~ 45%,材料成本减少最多可达 30%,劳动力成本降低 30%。
采用经编工艺织造而成的经编间隔织物可开发成多种产业用纺织品,是经编工艺开发产业用纺织品的重要技术。经编间隔织物具有结构设计可能性大、织物功能性强、绿色环保以及可循环使用等特点,加上良好的抗压弹性、压缩回弹性、隔热导湿作用、舒适性、透气导湿性等性能,经编间隔织物可广泛用于新型建材、土工织物、高尔夫球场和床垫等行业。采用(双)多轴向经编机(门幅达到 150 英寸以上)生产的风力发电叶片骨架材料等产品是支撑新能源产业发展的关键新材料之一。
1.3复合加工技术
纺织复合加工技术是现代纺织技术和复合材料技术相结合的产物,是纤维增强复合材料的一种高级形式,它是通过纺织加工方法将一维形式的纤维(或纱线)加工成二维或三维形式的纤维集合体(织物),并以此作为增强结构的一类复合材料。与传统的纤维束铺层或缠绕而制成的复合材料相比,纺织复合材料具有独特的结构形式和性能 特征。
从加工工艺的复合来看,可将纺粘和水刺复合、针刺和水刺复合、非织造布和机织布或针织布复合,组合方式丰富多样,每种组合下带来的产品性能特征各异。从产品结构的复合来看,高低密度的面料复合、高低差异孔隙率材料的复合,形态的多种组合赋予了产品独特的性能。产业用纺织品大多应用在各类工程领域,使用条件极其恶劣,对产品性能的要求非常高,大多是针对下游使用要求而专门开发的 产品。
2产业用纺织品发展的重点方向
我国现有的产业用纺织品普遍技术水平不高、产品档次偏低,部分重要领域还是空白。新投资项目应抓住规划重点发展的几类产业用纺织品开发,投资行业中的紧缺项目或利于优化产业结构的优秀项目,防止盲目重复投资。
2.1医疗卫生用纺织品
医疗卫生用纺织品是以纤维和织物为基础,以医学、卫生应用为特色的多功能、复合型、高安全性、舒适性的纺织制品。目前国内的高档医疗防护非织造布和口罩、防护服等产品的性能指标,如防渗漏技术、核心材料、隔离效果、落絮、吸附臭味功能等都满足不了临床要求。外科用植入性纺织品(可吸收缝合线、人工皮肤、人工疝气片等)的国产化几乎为零,产品基本依靠进口。高档卫生材料(尿布、卫生巾、洁净布等)大量依赖国外进口,例如现代微电子行业不可缺的吸湿性纺粘长丝净化车间专用洁净布基本上依赖从日本进口,价格高达 25 万元/t以上。
2.2过滤用纺织品
过滤用纺织品指从流体中分离固体颗粒所用的一种介质。随着国家对环境的要求逐步提高,北京、上海等地区的垃圾焚烧大气污染物排放标准(DB11/502 — 2008)已经提高到 30 mg/m3以下,因此急需用新型的国产环保过滤用纺织品取代档次较低的传统滤料和大量进口的高档滤料产品。
2.3土工合成材料
土工合成材料是一种由聚合物制成的平面材料,与土壤、岩石或其他种类的土工工程材料共同使用,作为人造结构、系统内部的一个部分,与水泥、木材、钢材并称为现代建筑的四大材料之一。土工合成材料使用不同原料并有很多规格,不同材料可以实现不同的功能,如:隔离、过滤、排水、加筋、液体/气体围堵、水土保持等。虽然国内已有普通土工合成材料的生产,但缺少批量生产的宽幅、高强、定伸长的土工布、土工格栅、防水卷材等高档多功能土工复合材料。
2.4特殊装饰用纺织品
特殊装饰用纺织品主要包括车用纺织品、人造革基布、篷帆布类材料、轻型工业输送带、安全防护功能面料及制品等具有特殊功能的纺织材料。高档车用纺织品的加工技术目前仍然掌握在国外生产商手中;国内人造革基布受资金、设备等影响,档次普遍较低;宽幅轻型的篷帆布、输送带是国内紧缺的产业用布;具有耐高温、耐化学药品、耐辐射性能的安全防护用纺织品在国内尚未形成规模化。
2.5高性能纺织复合材料
高性能纺织复合材料是一种用纺织材料作为增强相的复合材料。三维整体纺织预制件作为增强相时,其优异的整体受力性能可以克服以往各种结构复合材料层间强度低的缺陷,是当前高性能复合材料的首选技术。但目前还未突破国产高性能纤维在复合材料中的产业化应用等核心问题。纺织复合材料可广泛应用于风力发电叶片、建筑及土工材料,车身和车内结构件,高速列车头及车厢,飞机的蒙皮,尾翼的前缘和边缘、机身面板等交通工具,快艇、帆船、高速赛艇和游艇中的壳体、甲板的主结构和次结构等部件。
2.6安全防护用纺织品
安全防护用纺织品主要应用于割伤、磨损、弹道、冲击、粉尘、瓦斯与化学药品、核子、生物、化学、火与热、恶劣气候、极冷、静电等的防护,一般是采用高强力聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯(PVC)等高技术材料研制而成的纺织品。安全防护用纺织品广泛应用于消防、特勤服装、防火救生袋、高能见度警告工作服、防弹衣、救生绳、无尘衣、各种家饰布、医疗用床单、被褥、婴幼童用睡衣、飞机内饰、椅套、防火毯等各种防火产品上。我国安全防护用纺织品的市场需求大量增加,发展潜力巨大,但是在防火阻燃、防刺防割等核心材料的加工上尚未突破。
2.7农用纺织品
农用纺织品可广泛应用于农业各个领域,如土壤遮盖物,防冰雹、防雨织物,遮阳织物和草、虫的防护物等。目前国内农用非织造保暖材料、纤维基增强膜材料(农用地膜、包装膜)等农业用纺织品的生产和应用基本上处于空白。
3小结
我国的产业用纺织品生产企业应在切实做好基本功的前提下,走差别化发展的道路,冷静分析产品加工的技术难度和市场环境,确定投资发展方向,避免对某些产品一哄而上的不良局面,如2003年SARS疫情带来的防护材料投资热和2008年“限塑令”带来的纺粘非织造布项目盲目投资热等。企业应立足于研发自主创新的技术和产品,形成研制和开发的能力,以产需衔接为基本思路,及时调整技术结构、原料结构、产品结构,不断适应和满足市场需求,全面提高产品开发水平和科技含量,提升产品档次和附加值,这样才能增强企业的核心竞争力,利于长期、健康、有序发展。