纺织纤维发展和新型纤维应用

李 宁

深圳市计量质量检测研究院纺织与轻工产品检测所 广东 深圳 518000

一、纺织纤维发展现状分析

在工业生产技术与多项科学技术全面推动下,世界各地纺织纤维发展较快。依照Oerlikon对1970年至2006年此时间段全球纤维市场供应量统计分析能得出,各类天然纤维供应量远远低于化学纤维应用量,各项数据如图1与图2所示。在近40年发展中,化学纤维实际增长份额为54%,以棉、毛、丝为主的天然纤维增长份额在37.4%。从图1中也能得出,自20世纪90年代开始,化学纤维已经成为世界纺织纤维领域重要的一类纤维。

(图1 全球纤维供应统计)

(图2 纤维产量)

其次,我国在社会发展新时期产业技术创新规划中明确提出,纺织工业在发展中要全面注重研发多功能、超仿真、差异化产业技术,在现有发展基础上全面推动绿色生态、多功能性、多元化纺织品发展。目前各类新型纤维主要有以下及部分组成,分别是天然纤维、功能纤维、差别化纤维、再生纤维等。近些年我国家纺、服装、产业终端产品纤维消费量在不断上涨,是2011-2017年家我国家纺行市场规模,从各项数据中能得出,各类功能性、高性能纤维纤维纺织品是今后发展重点。

二、纺织纤维基本发展变化趋势

在世界经济快速发展趋势中,世界耕地资源不断减少,地力资源较少,各类天然纤维生产量较低,促使化纤发展要远远高于天然纤维。其中化纤长丝发展中要大于短纤,诸多纺织纤维能全面进入产业化发展阶段,在我国航空航海、建筑、交通运输、国防领域发展中还是以长丝为重点。再生纤维大多都能应用相应技术进行生态化降解,能全面适应循环经济基本发展要求。比如再生蛋白纤维与再生纤维素纤维。此类再生纤维今后发展前景广阔,能全面适应环保发展要求,能适应社会绿色环保发展要求,此类纤维品质较好,应用功能突出,比如Modal纤维与天使纤维等。在我国社会可持续发展中要全面扩大绿色纤维与生态纤维发展,其中绿色纤维就是在天然纤维生产过程中不应用各类化肥材料,在生产、存储以及市场化销售过程中没有任何污染元素。生态纤维容易自然分解,适应现代社会发展要求。

在今后发展过程中要注重对各类环境污染较为严重的纤维生产活动进行控制,例如丙纶纤维生产过程中产生的污染问题较为严重,生态降解难度较大,加上纤维容易产生静电。其基本染色性以及导湿性不强,主要是应用于地毯以及手提袋生产,对土地资源产生的污染危害较为严重。

(表1 主要的人造纤维产量)

当前要全面发展差别化纤维,进行全面改性实施差别化改造,提升纤维整体应用价值。过去传统化“纶”族化纤中存有诸多缺点,比如回潮率较低,吸湿率较差,当前可以选取差别性改性。今后纳米复合纤维将成为今后发展方向,纳米技术主要是通过特定材料超微化处理,促使材料产生变异之后建立薄膜,之后选取物理与化学措施等进行处理。促使纤维强度、弹性值、导电性、抗菌性、屏蔽性等能全面提升,这也是今后高科技纤维发展基本方向。与常用纤维相比,高性能纤维强度较高,化学稳定性较强,在合成纤维中,各个国家都注重高性能纤维发展,今后市场竞争日趋积累。在纤维发展中要注重突出环保作用,能进行循环应用。其中合成纤维大多都不能进行自然分解,将会产生不同程度环境污染问题。目前世界上多个国家都注重纤维回收应用,依照相关数据资料统计显示,在2014年全球聚酯瓶回收量在670万t,到2020年将会超出1500万t。其他纺织品回收应用范围较广,我国开始全面涤纶回收技术,回收纤维通过全面处理之后能用于充填物。

三、天然、环保型纤维纺织品

(1)木棉纤维。在天然植物纤维中,主要有棉、木棉、麻、椰丝纤维,在木棉生长过程中对地理要素、气候条件以及自然光照具有较高要求。在生产过程中要全面实现大范围规模化种植生产难度较大,采集过程中困难性较高,生产加工中整体难度较大。全球木棉纤维每年生产量大约在19.5t。木棉纤维质地较软,中空度较高,保温性与耐压性良好。当前大多都是用于填充料或是中高档服饰混纺面料。将木棉纤维与黏胶、各类纤维素进行混纺,将能生产出质感较好的服饰面料。但是木棉自身可纺性较差,在纺织发展中要对混纺细度进行控制。我国部分纺织企业在生产过程中应用专利技术纺织18.2～27.8tex木棉混纺纱线,其中木棉纤维质量分数能有效达到70%,具有在绒衣、内衣、袜子类生产中应用。

(2)拉伸羊毛。拉伸羊毛属于被细化的羊毛纤维,其是将常用羊毛纤维在规定温度状态下通过机械拉伸以及化学定型能组成新型纤维。通过全面细化处理之后能将羊毛细度降低2～4μm,长度能提升50%。在优化纤维结构变化基础上,提升其质感与手感,属于综合性能较好的纤维。此类纤维 再加工过程中与各类常用羊毛相同,能用于混纺、交织等精纺。此类纤维在发展过程中能顺应高档纺织业发展要求,市场发展潜力较大。

(3)Taly 纤维。此纤维主要是通过松木浆作为基本原料进行生产,产生新型纤维素,其基本染色性能较好,吸湿性较高,轻柔顺滑。Taly 纤维不容易沾污,穿着之后在清水中浸泡30至40s之后,便能及时将布料中污渍进行清除。其除污渍去除效率较高,在目前市场发展中具有 良好发展前景[1]。

四、差别化以及功能性纤维纺织品

(1)聚酯多元化产品。聚酯多元化产品主要是以聚酯为基体,在纺丝中补充相应的功能性材料,这样能对聚酯纤维物理进行有效改性。比如我国有化纤企业生产研发蜂窝状竹炭纤维,通过涤纶为基体,在纺丝过程中补充适量竹炭颗粒,此类纤维自身应用功能突出,比如抗静电、防臭防霉、负离子等。此类纤维主要用于袜子、床上用品、中高档内衣等。有部分企业通过对咖啡渣进行火炼,然后研制成相应的纳米粉状,加入到涤纶中生产出相应的功能性涤纶短纤,主要是咖啡炭纤维,此类纤维抗菌除臭,抵御紫外线作用较强,能在T 恤、袜子、内衣等服饰生产领域中进行应用。对聚酯纤维采取化学改性技术,也是全面保障聚酯产品多元化差别化生产的基本路径。比如当前应用的PTT 纤维,是在聚合生产过程中选取丙二醇生产聚合而成,能便于生产加工。

(2)超细纤维。超细纤维主要就是单纤维线密度在0.44dtex及以下的产品,其柔韧性较好、光泽柔和、密度值较高,主要材料是涤纶与锦纶。在各类厨房用具以及床上用品中可以进行开发应用。生活中常用的毛巾容易滋生较多细菌,产生严重异味,通过超细纤维能对此类问题进行控制。其中超细纤维具有良好的吸水作用,在短时间内容易干燥,对各类细菌滋生问题进行控制。加上其基本清洁作用突出,能对多数灰尘与污渍进行清除。

五、高性能纤维纺织品

高性能纤维起初发展应用都是集中在军事方面,后续开始逐步在民用发展领域应用。其应用品种较多,诸多纤维强度较强,比如碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维等。也有部分纤维耐高温作用突出,陶瓷纤维、碳纤维、聚苯硫醚纤维等。碳纤维以及芳纶纤维是早期发展良好的高性能纤维。此类纤维生产过程中属于技术密集度较高、性能突出、生产技术工艺复杂、产量较低[2]。

结语

综合上述,近年来随着我国各类纺织产品应用量不断增加,应用范围扩大,新型纤维在纺织品中应用范围交广。目前我国部分纺织品比例受限,其主要应用要发挥出纺织品与高技术纤维应用价值。对产业发展结构进行调控,促使各类功能性以及高性能纤维应用发展。