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世界纺织技术进展回顾与展望

时间:2022-04-29 18:15:02 浏览量:

从世界范围来看,纺织技术发展至今,逐渐呈现出 5 个基本特征,即:传统纺织技术更多地关注纺织产品与生产过程本身;纺织技术呈现出多学科、跨领域的融合态势;纺织技术的复合化应用,推动工艺与装备的快速发展;在纺织技术发达国家,企业是技术创新的主体;中国已经成为纺织技术发展的主体力量。

事实上,纺织技术的发展从来都不是孤立的,在社会经济动态而持续演进的生态系统中,其将进一步趋向于保障原料供给、保护生态环境、节约资源能源和满足社会新需求等新方向。未来,发达经济体纺织技术的研发将更加专注于产业链两端,分别为时尚产业与材料产业服务。而纺织加工技术的研究将主要集中于中国、印度等新兴市场国家以及一些知名的纤维、纺机、纺织化学品制造商。

一、纺织技术发展回顾

从世界范围来看,纺织技术发展到今天,呈现出了 5 个基本特征。

特征一:传统纺织技术更多地关注纺织产品与生产过程本身

纺织技术所扮演的角色主要包括如下几个方面:

(1)提高产品质量,例如,在线监测技术、电子清纱技术等等;(2)改进产品性能,例如,紧密纺纱技术等;(3)赋予产品功能,例如,纤维改性技术、功能性整理技术等;(4)提高生产效率,例如,高效短流程前处理技术等;(5)降低生产成本,例如,冷轧堆染色技术等;(6)提高反应速度,例如,CAD/CAM技术、自动测配色技术等;(7)提高生产灵活性,例如,无梭织机的模块化技术等。

当然,一项技术也可以带来多种利好,例如,冷轧堆染色技术既可以提高产品质量,也可以改进产品性能,还可以提高生产效率与灵活性,并降低生产成本。

特征二:纺织技术呈现出多学科、跨领域的融合态势

首先,纺织行业内生技术进步明显,近年来产生了一批有代表性的内生技术,例如紧密纺技术、涡流纺技术、冷转移印花技术等等。其次,纺织技术采用了大量新技术革命带来的成果,这体现在对信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术的采用。再有,纺织技术多学科交叉融合趋势明显,很多新型纺织技术采用了现代物理技术、自动化技术、纳米技术、等离子体技术等,使纺织技术日渐成为多学科交叉领域。

特征三:纺织技术的复合化应用,推动工艺与装备的快速发展

纺织技术复合化是指将几项技术(或工序)复合为一项技术或一道工序。其最明显的特征:高效率,短流程,节省时间、空间、人力、原料以及其他资源。

纺织技术在纤维加工、纺纱、织造、印染、整理以及非织造布生产各个过程中都呈现出了复合化的现象与趋势,这在纺织面料生产过程中的纺纱、后整理工序以及非织造布的生产中表现尤为突出。

例如,棉纺行业采用的清梳联、细络联、转杯纺技术;印染行业采用的一步法、一浴法技术;化纤行业采用的熔融纺、直接纺技术;非织造布行业采用的SMS(纺粘/熔喷/纺粘)技术、CAC(梳理成网/气流成网/梳理成网)技术、SAS(纺粘/气流成网/纺粘)技术、CPC(梳理成网/木浆/梳理成网)技术、ASA(气流成网/纺粘/气流成网)技术、针刺/熔喷技术、纺粘/熔喷/水刺技术、纺粘/熔喷/针刺技术等。

特征四:在纺织技术发达国家,企业是技术创新的主体

这以纺织机械设备制造企业的作用尤为突出,同时发达国家的纤维原料与染化料企业参与甚至主导某项纺织技术的研发。在技术创新方面,发达国家的政府、行业组织、大学、研究机构协作机制相对完善,技术研发以产业化应用与工业化生产为出发点和落脚点。

发达国家注重实现学术、技术与产业发展的系统对接。大致分为 3 个阶段:

阶段 1:高校 → 研究与技术开发组织:

从事基础研究,例如纳米技术、生物技术、响应聚合物、情景感知应用心理学等。

阶段 2:研究与技术开发组织 → 产业化研发机构:

从事应用研究,例如纳米纤维、纳米粉体、数码喷墨印花技术、等离子体&激光技术等。

阶段 3:产业化研发机构 → 实施机构:

从事技术成果的推广扩散以及应用工作,例如生物酶、膜技术、机器人等。

特征五:中国已经成为纺织技术发展的主体力量

我国有73 所高校设有纺织服装类学科,纺织行业拥有19 个国家工程技术研究中心、国家工程实验室、国家重点实验室、教育部重点实验室;40多家国家认定企业技术中心。我国的纺织科研工作内容已涵盖纤维材料、纺纱、机织、针织、染整、非织造、服装、产业用纺织品、家用纺织品、纺机等整个大纺织产业链。

二、纺织技术发展方向

纺织技术的发展不是孤立的,而是在一个社会经济的生态系统中,涵盖了资源、能源、环境与社会的各项要素。需要重视的是,这个生态系统是动态而持续演进的。

纺织技术的历史作用也需要转变:从满足人类根本性需求(使用阶段),到美化人类的生活(采用阶段),最后到多元化地支撑社会发展与进步(利用阶段)。

由此可以得出,纺织技术发展的新方向,也就是纺织技术所扮演的新角色:(1)保障原料供给;(2)保护生态环境;(3)节约资源能源;(4)满足社会新需求。

保障原料供给

(1)天然纤维

①发现或培育新品种,在提高纤维性能(细度和强度)的前提下,不多占用耕地,利用盐碱地、荒滩地、山坡地,如苎麻种植;②天然纤维的升级利用,如黄麻等韧皮纤维的升级利用;③稀贵纤维的优化利用,如应采用羊绒等珍稀纤维资源生产高端纺织品和服装;④采用高新技术手段制造超仿天然纤维。

(2)化学纤维

①如今化学纤维有85%以上属于石油基产品,石油、天然气资源的日益枯竭为合成纤维产业敲响了警钟,需寻找并利用可替代资源;

②大力发展可以再生、可以降解、可以循环、对环境友好的生物质资源。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,包括植物、动物和微生物。例如,生物可降解聚酯、甲壳素及其衍生物、蛋白质、细菌纤维素等;再如,竹、木、茎、杆、叶等可再生天然纤维素资源。

(3)纺织品回收利用

我国自有化纤生产以来已生产化纤2.8 亿t,“十二五”末将达 4 亿t。目前,全球每年废弃纤维制品5 000 多万吨,相当于年纤维加工总量的70%,可见废弃纤维资源将再次成为原料资源的空间很大。因此,纤维制品的回收利用技术将有极大的发展空间。废旧纺织品回用难度大,但潜力更大。

保护生态环境

以技术解决纺织品生命周期的环境问题,实行全方位环保措施,是纺织技术发展的必然方向之一。包括:环保原料生产技术、纺织品绿色加工技术、环保纺织化学品生产与利用技术、废弃物回收利用技术。因此要依靠先进技术,发展环保型纺织品,同时构建环保与生态技术标准与认证体系。

节约资源能源

提高能源、资源效率,实现资源低耗损或零耗损,并将纺织产品生产中影响环境的化学品用量降到最低,为消费者提供绿色产品。

(1)能源

推广节能技术;研发节能设备、装置、工艺;采用可再生能源,达到碳中和目的。①采用连续化、自动化、高效化技术工艺和装备,缩短工艺流程,提高劳动生产率,如细络联、涡流纺等;②耗能设备和系统的改造,例如,印染、化纤行业中的热电联产;蓄冷蓄热空调及冷热电联供技术;中央空调风机水泵变频调速技术等;③余能回收利用技术,例如余热回收技术;④新能源技术的采用,例如太阳能、风能、声能等。

(2)水资源

推广节水技术:减少湿处理加工过程,在产品生命周期,减少水耗,提高水质,促进回用。例如:棉纤维素新制浆工艺节水技术;缫丝工业污水净化回用技术;洗毛污水“零”排放多循环处理技术;喷水织机废水处理再循环利用技术;少水及无水印染加工技术;中水回用技术;污水处理技术。

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