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化學纖維發展現狀精選(九篇)

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第1篇:化學纖維發展現狀范文

關鍵詞:生物基合成纖維;化學纖維;生物基單體

中圖分類號:TS102 文獻標志碼:A

Development and Outlook of Bio-based Synthetic Fiber Monomers

Abstract: In recent years, developing environmental-friendly and high-performance bio-based synthetic fibers has become an important development direction of chemical fiber industry However, the preparation and large-scale production technology of monomer is the main bottleneck in the development of bio-based synthetic fibers in China. In this paper, the development status-quo of bio-based synthetic fiber monomers, such as PTT monomer 1,3-propanediol, PLA monomer lactic acid, PBS monomer 1,4-succinic acid, PA56 monomer1,5-pentamethylenediamine, etc., at home and abroad was reviewed, and relevant suggestions on the development and application of bio-based fiber monomers were put forward.

Key words: bio-based synthetic fibers; chemical fibers; bio-based monomer

化石資源是一種不可再生資源,19世紀以來,隨著石油經濟的快速發展,人們對化石能源及下游化工產品需求的不斷提升,導致全球石油資源日漸匱乏,并造成了嚴重的環境污染。因此,以可再生生物質資源為原料,開發環境友好的生物基化學品及材料,已經成為世界各國實現科技創新和可持續發展的重要舉措。美國能源部(DOE)預計到2020年,來自植物等可再生資源的化學材料要增加到10%,產業規??蛇_到千億元/年,將產生巨大的經濟效益和環保效應。

生物基合成纖維是生物基化學纖維的一種,其制備過程為以生物質為原料,經化學轉化或生物轉化得到聚合單體,再通過加聚反應或縮聚反應合成線型高分子化合物后經紡絲工藝而得到的纖維材料。同傳統石油基化纖相比,生物基合成纖維具有環境友好、原料可再生、產品可生物降解以及使用性能優良等特性,比如具有良好染色性的聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維(PTT)、吸濕排汗的生物基尼龍56纖維等,發展前景廣闊。

目前,中國作為世界最大的化纖生產國,2015年化纖產量達到4 843萬t,占世界化纖生產總量70%以上,但我國化纖工業90%產品依賴石油,用量最大的聚酯纖維原料總量60%以上依賴進口,對外依存度高,不利于我國化纖產業的良性發展。因此,大力發展生物基化學纖維及其單體制備技術,不僅能夠豐富化纖原料供給途徑,解決我國化纖原料長期“受制于人”的問題,更是實現我國化纖工業可持續發展的需要,對培育和發展戰略性新興產業、促進我國石油化工材料轉型升級、實施紡織化纖強國戰略、建設資源節約型和環境友好型社會具有十分重要的意義。

在此背景下,2013年國家發改委、科技部等多部委合推動“生物基材料重大工程實施方案”―― 生物基化學纖維及原料專項實施方案,加快了我國生物基纖維的產業化及應用步伐。2015年中國化纖工業協會在介紹化纖行業“十三五”發展的重點工作時強調,當前化纖行業的重點任務就是生物基纖維的開發及利用,集中發展高新技術纖維、功能性纖維、差別化纖維,推動化纖工業跨界融合,以發展生物基纖維為突破口,重點攻克生物基纖維原料多元化及規模化生產技術,實現生物基原料替代率提高至2%的目標。

綜合分析我國合成纖維的技術水平和產業化狀況,可以得知生物基合成纖維與對應的石油基合成纖維的主要區別在于聚合單體來源不同,進而單體制備、提純工藝差異較大,而紡制工藝及裝置差別不大,完全可利用現有紡絲裝置或經局部改造的裝置進行成纖加工。因此,制約我國生物基合成纖維發展的主要瓶頸是上游生物基單體原料的制備及規?;a技術。本文就我國生物基合成纖維單體的技術發展現狀做簡要論述并提出一些建議。

1 生物基合成纖維單體發展現狀

1.1 生物催化生物基合成纖維單體

1.1.1 1,3-丙二醇(1,3-PDO)

1,3-PDO是PTT的重要單體原料。PTT是一種性能優異的熱塑性聚合物,具有良好的抗腐蝕性,又具有尼龍66的彈性,且更容易印染,被認為是極具發展前景的高分子紡織纖維材料,美國DuPont(杜邦)、日本東麗和帝人、韓國新韓工業、我國盛虹集團等國內外企業均進行了工業化生產。

目前,國內外1,3-PDO主要有 3 種生產工藝,分別為德國Degussa(德固賽)的丙烯醛水合氫化法、美國Shell(殼牌)的環氧乙烷羰基化法和杜邦的生物工程法,總產能達到20余萬噸。由于化學法存在生產原料不可再生、設備投資大、反應條件高溫高壓、生產過程環境污染嚴重等問題,而生物工程法以可再生資源為原料,且具有生產成本低、綠色環保等優點,因此生物工程法正逐步取代化學法,成為1,3-PDO的主要生產方法,產能不斷擴大。除杜邦外,法國Metabolic Explorer公司以及我國華美生物工程有限公司、黑龍江辰能生物工程有限公司和盛虹集團等近年來也都進行了產業化裝置建設(表 1),但產品質量仍未達到杜邦聚合級1,3-PDO產品水平,在產品分離精制工藝上仍需進一步改進。

目前,M管我國石油制乙二醇工藝較成熟,而煤制乙二醇工藝路線經濟性最高,但從環境效益以及可持續發展的角度來看,仍應重視研究開發生物基乙二醇技術,降低生產成本,進而推動我國生物基聚酯纖維產業發展。

1.2.3 2,5-呋喃二甲酸

從我國目前的PTA產業鏈結構來看,PTA的生物替代可通過兩種途徑實現:(1)生物質原料通過化學催化轉化法制得PX,再氧化得到PTA(簡稱生物基PX路線);(2)生物質資源直接轉化為FDCA,直接替代PTA用作聚酯合成的單體原料(簡稱FDCA路線)。

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)被認為是PTA理想的生物基替代。由于FDCA具有呋喃環結構,其比含苯環結構的PTA更容易降解(表 7)。

目前,1,3-PDO、乳酸、丁二酸等生物基合成纖維單體已經實現大規模工業化生產,但FDCA由于生產成本高、技術難度大,仍處于研究階段,開發效果好、價格低廉的催化劑是該技術產業化的關鍵。FDCA的制備方法根據反應原料的不同,主要分為以下幾種:以5-羥甲基糠醛(HMF)為起始原料、以糠酸糠醛為起始原料、以己糖二酸為起始原料和以二甘醇酸為起始原料。其中,上述起始原料都可以由生物質資源制備得到,HMF可以由己糖(葡萄糖、果糖等)脫水環化生成,糠酸糠醛可以由戊糖(木糖等)脫水制備,己糖二酸可以由己糖(葡萄糖、半乳糖等)氧化制備,二甘醇酸可以由生物基乙醇脫水轉化成乙烯后氧化得到環氧乙烷,再水合轉化成二甘醇后氧化制備而成。

我國中科院大連化物所、華南理工大學、荷蘭Avantium公司等單位在FDCA及PEF材料的制備方面做了深入研究,其中,荷蘭Avantium公司的技術較為成熟。2015年,Avantium與三井物產株式會社簽署了一份協議,將在亞洲進行100%生物基化學品FDCA和PEF的商業化開發。與PET相比,生產PEF能減少約40% ~ 50%的不可再生資源使用,同時減少約45% ~ 55%的溫室氣體排放。2016年3月,荷蘭Avantium和巴斯夫宣布兩家公司簽署了一份合作意向協議并進行了獨家談判,旨在生產與銷售FDCA和下游產品PEF,產品可用于包裝和纖維領域,但尚未見產業化裝置建設報道。

2 生物基合成纖維單體發展建議

近年來,我國生物基合成纖維及其單體原料得到大力發展,尤其是纖維加工及應用市場趨向成熟,PLA纖維、PTT纖維、PDT纖維、PBT纖維、PHBV和PLA共混纖維等品種已達世界水平,實現了對石油基化學纖維的部分替代,已應用于紡織、醫用材料、衛生防護等領域。但從產業整體來看,我國生物基單體原料仍呈現一頭在外、長期依賴進口的局面,這主要是由于生物基單體制備技術仍不夠成熟、關鍵技術和裝備存在差距、產品提純過程復雜,使得原料成本過高無法與石油基產品競爭,且產品不穩定,仍需進一步實現技術升級,加快生物基合成纖維的產業化進程。

2.1 開發以低成本生物質資源為原料生產生物基纖維單體工藝

目前大多數生物基聚合單體的生產還是基于可食用淀粉類生物質資源,這種路線存在原料成本高、占用大量耕地面積等缺點。因此,為提高生物基合成纖維成套工藝技術的經濟性,可開展利用低成本非糧生物質資源制備生物基纖維單體技術,并實現全組分利用。解決的關鍵問題包括開發高效廉價的秸稈原料預處理技術、選育優良的纖維素酶生產菌株、構筑能利用五碳糖的菌株以及混合發酵工藝調控實現相對高濃度發酵,從而可降低生產成本。

2.2 開發生物發酵產物的高效分離技術

生物質資源通過生物過程所得產品的典型特點是濃度低、雜質多、分離成本高、廢水量大,這對于最終生物產品的生產成本有重要影響。因此,針對特定的發酵產品開發低能耗清潔分離工藝,對于提高生物基產品的競爭力具有舉足輕重的作用。目前,具有良好應用前景的分離技術包括膜分離技術、離子交換技術等。

2.3 開發生物質原料化學轉化專有催化劑

目前,以生物質為原料,通過化學催化轉化制備生物基合成纖維單體也是當前該領域的研究熱點,如木質纖維素催化熱解制備PX、5-羥甲基糠醛催化氧化制備FDCA等,而構建綠色高效穩定的催化體系是制約該領域發展的關鍵問題之一。所以,今后應重點研究高性能的催化材料和與之匹配的溶劑體系;研究催化劑的尺寸形貌、活性中心與載體之間的電荷傳遞規律,達到催化反應選擇斷裂鏈接木質纖維素等生物基原料的C―O鍵或/和C―C鍵的目的;借助反應動力學和現代原位譜學表征方法,開展反應機理和催化劑構效關系方面的研究。

2.4 完善上下游產業鏈,加快推進較成熟技術的產業化示范工作

生物基化學纖維及其原料從研發、技術、工程化到產業化,科技和工程交叉復雜,所涉及到的基因技術、工業微生物技術、生化技術處于產業化前期基礎研究階段,難度大,流程長,關鍵環節較多。因此,我國企業應承擔起生物基纖維產業產、學、研的責任,為實現生物基纖維“三個替代”(原料替代、過程替代、產品替代)的目標提供技術支撐,這對推動我國綠色經濟增長、建設資源節約型和環境友好型社會意義重大。

第2篇:化學纖維發展現狀范文

9月5 — 6日,以“為復雜環境下的化纖工業注入新的活力 —— 技術、資源、低碳與品牌”為主題的第中國國際化纖會議在化纖重鎮浙江桐鄉應勢召開。中國紡織工業聯合會會長王天凱、名譽會長許坤元、副會長高勇,中國工程院院士蔣士成,國家發改委產業協調司巡視員賀燕麗,國家科技部政策法規與體制改革司巡視員李新南,國家工信部消費品工業司副司長王偉,浙江省發改委副主任何中偉等出席了會議。中國紡織工業聯合會及針織、產業用、家紡、印染、棉紡等專業協會及其他相關單位的領導也應邀出席。

本次會議的召開還吸引了來自歐盟、日本、韓國、印度、泰國、中國香港、中國臺灣等近20個世界化纖主要生產國家和地區的行業代表及知名化纖企業的積極參與,再一次彰顯了其作為國際化纖領域內一項高水平、高層次國際性例會的號召力。

新時期的新使命

2001 — 2011年是中國經濟高速增長的黃金十年,也是我國化纖工業不斷刷新紀錄的十年。據統計,截止到2012年底,我國化纖產量已達3 792萬t,占全球總產量的69%,占我國紡織纖維加工總量的73%,成為紡織工業的重要支柱產業。

在題為“科技進步與化纖工業”的主題報告中,中國化學纖維工業協會會長端小平指出,中國化纖工業經過幾十年,特別是近十年的高速發展,已經形成完整的產業鏈配套體系,包括相適應的科研、人才培養和裝備制造部門,在常規纖維生產領域擁有領先的設備和技術,生產的產品從常規化學纖維、高性能化學纖維到生物基化學纖維,成為產品覆蓋面及應用范圍最廣的國家。這些優勢都為中國化纖工業的科技進步奠定了扎實的基礎,也是中國化纖工業實現轉型升級、創新發展的有利條件??萍歼M步推動了化纖產業的結構調整,企業經濟規模顯著提高,產業技術已全面升級,行業已具備較強的國際、國內市場競爭力。與此同時,隨著發達國家和地區化纖產業的進一步萎縮,中國化纖行業必將承擔起世界化纖行業科技進步的重擔。

中國化纖工業發展的各個階段均滲透著“技術進步”的軌跡,每一項技術的突破都伴隨著增量的快速發展。端小平從常規纖維的多功能化和高差異化,高性能化學纖維的低成本化生產和品質提升,生物基化學纖維及原料的研發、產業化生產及市場應用,常規纖維的綠色低碳生產技術等 4 個方面概述了現在及未來中國化纖工業的科技進步。隨著我國化纖差別化率不斷提高,端小平進一步提出了“高端差異化”概念。相對于常規差異化,這類纖維具有非大規模生產、性能更加優良、附加值更高的特點,可謂精品中的精品。

端小平同時強調,未來一個時期,伴隨著世界經濟復蘇而來的將是科學技術的突飛猛進。材料技術加速創新將成為新一輪科技進步的重要趨勢,作為我國戰略性新興產業的各類高新技術纖維材料的技術突破與應用開發,將成為各國紡織業競相爭奪的技術制高點。化纖行業必須充分利用相關產業技術發展的有利時機,加強高新技術對紡織化纖產業的改造提升,加快纖維材料高新技術的創新與突破,提升產業核心競爭力,才能真正在新一輪的競爭中掌握主動權。

針對近幾年國內紡織行業掀起的高性能纖維開發熱,端小平警惕企業注意該行業存在的市場風險和技術進步躍進風險,同時建議企業首先要做好扎實的基礎研究,并且緊盯國際先進技術的發展方向,注重纖維下游產品的開發特別是同下游復合材料生產企業的協同合作。除此之外,基于行業可持續發展的角度,這類纖維產品在使用后如何回收再利用也應引起企業的重視。

挑戰下的優勢重構

快速發展必然伴隨著問題的產生。就我國化纖工業而言,目前的突出問題主要表現在以下幾個方面。一是高新技術纖維、高附加值產品占比相對較低,大多數高新技術纖維的核心技術及關鍵技術裝備有待進一步的提高;二是國內化纖工業經歷了高速發展時期,但主要是以常規纖維生產能力的擴張為主,常規化、同質化產品過度發展的問題不容回避;三是國內化纖企業仍然主要以生產加工為主,產品營銷和品牌建設滯后,造成整體利潤水平偏低。

本次大會結合目前國內外復雜的經濟和市場環境,圍繞主題“為復雜環境下的化纖工業注入新的活力——技術、資源、低碳與品牌”,以推動化纖行業未來可持續發展的關鍵因素為切入點,對目前全球主要化纖生產國家和地區的行業發展現狀及未來走勢、新技術和新裝備的發展、原料及新型原料的開發、高性能纖維的研究與應用、循環再生和清潔生產、新產品開發與品牌建設以及行業當前所面臨的亟待破解的難題進行了深入探討。

9月5日下午,大會舉行互動研討會。研討會特別邀請了中國紡織工業聯合會、中國化學纖維工業協會名譽會長許坤元,國家發改委產業協調司巡視員賀燕麗,科技部政策法規司巡視員李新男,工信部消費品司副司長王偉,中國紡織科學研究院院長趙強,桐昆集團董事長陳士良,同參會代表圍繞在全球和國內經濟環境和未來發展仍存在諸多不確定性的復雜情況下,如何通過產業結構、產品結構及市場方向的調整為化纖行業的可持續發展注入新的活力進行了互動交流。生物基纖維、再生化纖和技術紡織品等成為熱議的對象。

9月6日,來自全球多個國家和地區的60多位專家、學者、企業家分別圍繞纖維新材料與產業用紡織品,多樣性的化纖原料,纖維流行趨勢與品牌構建,科技進步與化纖行業,低碳、綠色、循環的化纖工業體系等 5 個主題進行了深入的探討。

第3篇:化學纖維發展現狀范文

一、兵團工業行業的發展現狀

改革開放以來,兵團工業抓住發展機遇,依托地理優勢和資源稟賦,通過調整、改革、整頓、提高,發展兵團工業?,F兵團工業生產活動以石河子經濟技術開發區、農七師天北新區、農十三師大營房區和南北疆4座軍墾新城為平臺,建成一批以農牧機械、食品飲料、紡織服裝、礦產開發、新型建材和氯堿化工六大支柱產業為核心的新型骨干企業,初步構成了兵團工業的主體框架。以2008年為例,說明兵團工業行業的生產產值結構及其比重如表1所示。由工業行業細分產業的產值及其比重可以初步判斷,兵團工業的發展以化學原料及化學制品制造業、食品工業、農產品加工產業和紡織工業等為主導產業,而番茄醬、棉紗、節水器材、焦碳、飼料、水泥等成為主要出口產品,一批批產品和企業走出國門,拓展了市場空間,擴大了企業和品牌的知名度。而交通運輸設備制造業、通用設備制造業等行業在兵團工業中所占的比重較低,這充分體現了兵團提出重點發展“紡織、食品及醫藥、建材、能源、化工及礦業、農用裝備制造業”六大支柱產業的工業發展總體思路。但兵團工業競爭能力不強、工業經濟科技含量偏低等問題仍是制約兵團工業化水平提高的瓶頸因素,為了更好的提高工業化水平,提高工業經濟效益,本文基于細分兵團工業行業,研究工業的經濟效益。

二、工業行業經濟效益評價分析

目前對區域工業經濟效益評價的主要方法有熵值法、TOPSIS決策法、綜合指數法、主成分分析等多種分析方法,這些方法的應用為評價經濟效益提供了新的思路和研究視角。本課題采用因子評價法對兵團工業經濟效益進行評析,基于以下考慮:(1)因子分析能克服主觀賦權的影響;(2)因子分析能深層次發掘影響因素和原始指標之間的關系;(3)因子分析不受異常值的影響。

(一)方法介紹及指標體系建立1.評價方法的基本思想因子分析是主成分分析的推廣,因子分析的實質就是用幾個潛在的、不可觀測的、互不相關的隨機變量去描述許多變量之間的相關關系(或者協方差關系),這些隨機變量被稱為公共因子。因子分析的主要針對原有變量中信息重疊的部分提取彼此間互不相關的綜合因子,以實現減少變量個數的目的。同時根據標準化后的因子得分系數計算各因子得分,通過選擇合理的權重計算最終的綜合得分。2.設計評價指標體系根據全局性原則、客觀性原則、動態優化評價原則和可比性原則,工業經濟效益主要從工業行業的盈利能力、營運能力、償債能力和發展能力四個方面綜合考慮,選取以下指標:(1)工業行業盈利能力主要從資產經營盈利能力和商品經營盈利能力考慮。(2)工業行業營運能力主要從總資產營運能力、流動資產周轉能力和固定資產利用能力考慮。(3)工業行業發展能力主要從資產增長能力、銷售增長能力、產業增值能力和職工人均創收能力來反映工業行業的發展能力。(4)工業行業償債能力。企業的負債按償還期的長短可以分為流動負債和非流動負債,這里用流動比率來反映企業的短期償債能力,用資產負債率來反映企業的長期償債能力。所建立的指標體系(圖略)。

(二)實證分析過程及結論1.指標預處理在工業經濟效益評價體系中,各評價指標的單位不盡相同,不同單位的數據不能直接進行比較,所以應對原始數據進行標準化處理,以消除其量綱影響,使其具有可比性。2.因子分析結果運用SAS9.1軟件,選擇因子分析方法可得工業經濟效益評價體系各因子的特征值、貢獻率和累計貢獻率,而前四個因子的累計方差貢獻率為81.33%,根據特征值大于1及累計貢獻率的基本要求,結合碎石圖結果選擇四個主因子。同時對因子載荷矩陣進行方差最大旋轉法,以便每個因子易于命名和解釋。由正交旋轉后的因子載荷矩陣可以看出,X1、X2、X3、X4、X12、X14在第一因子上有較大載荷,可將其命名為資產盈虧能力因子;X5、X6、X8、X9在第二因子上有較大載荷,可將其命名為資產經營能力因子;X10、X11在第三因子上有較大載荷,可將其命名為資產增值能力因子;X7、X13、X15在第四因子上有較大載荷,可將其命名為行業發展能力因子。3.結論分析對各因子得分進行排序,得出各因子得分排名在前五名和后五名的細分行業,結果如表3所示。分析排名在前五名和后五名的行業各因子得分,可得以下結論:(1)礦產開發、建材等產業的工業經濟效益整體水平較高。該組內的產業像礦產開發、建材類產業的資產盈虧能力、資產營運能力、資產增值能力和行業發展能力因子得分都比較靠前,綜合得分較高,屬于工業經濟效益較高的工業行業,該組內各行業能取得良好的效益,與兵團工業近年來的一系列的舉措密切相關。為發展環保新型工業,兵團工業企業積極加速工業主業產品結構調整,推進資源綜合利用和節能減排,發展循環經濟,形成了以青松水泥、南崗水泥為龍頭的整合建材行業和作為基礎產業的能源產業,所表現出較高的經濟效益,為發展高附加值的下游產業打下了良好的基礎。(2)傳統制造業像石油加工、農副食品加工等行業的工業經濟效益整體水平居中。該組內的產業各因子得分不均,大體上呈現出資產盈虧能力和資產營運能力相對偏高,而資產增值能力和行業發展能力偏低的規律。這說明兵團傳統產業的發展在現有規模下經營較好,但是其經濟效益并沒有體現出規模經濟效益。兵團農業化發展水平在全國名列前茅,以新天酒業、中基番茄、新農開發、新賽股份等農副產品加工企業為龍頭企業的應充分立足于兵團工業優勢特色資源的潛力,以加強石油加工等重工業行業集中度以發揮其規模經濟效益、深化農副食品加工鏈以產品增加附加值作為提高行業經濟效益的突破點。(3)輕工業行業中像紡織業、化學纖維制造業等行業的工業經濟效益整體水平偏低。該組內的產業各因子得分較為均衡,排名均靠后,說明該組內的各工業行業的資產盈虧能力、資產營運能力、資產增值能力和行業發展能力都不高。紡織業、化學纖維制造業作為兵團工業的支柱產業,占工業總產值中較大的比重,關系著兵團是否能夠實現經濟跨越式發展,其經濟效益偏低直接影響到兵團工業經濟的整體發展。如何提高紡織業、化學纖維制造業等行業的工業經濟效益,是提高兵團工業經濟效益整體水平的關鍵。

三、提高兵團工業經濟效益的對策建議

(一)加強工業企業管理,提高運行質量和效益結合工業行業發展現狀及工業行業效益分析可知,兵團工業行業呈現出大規模、低效益的現象,即兵團工業行業的規模并沒有體現出規模經濟效益。應以提高兵團工業企業經營管理水平為基礎,提高工業企業的資產盈利能力、商品盈利能力、資產利用效率為目標,健全和完善工業企業各類制度,建設和創新企業管理制度,強化企業管理,進一步轉變經營機制和發展方式,不斷提高運行質量和效益;加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系。通過降低生產經營成本、提高產品和服務質量、開拓市場等手段,提高工業企業的盈利能力,充分發揮行業的規模經濟效益,最終達到提高工業經濟效益的目的。

第4篇:化學纖維發展現狀范文

The historical and mechanism of photochromic fabrics were introduced, as the production methods and research progress in photochromic fabrics. The application of photochromic fabrics was described. It was pointed out that inorganic photochromic materials using in photochromic fabrics should be reserched in the future.

光致變色織物就是具有光致變色功能的織物,它的出現最初是為了滿足軍事作戰的需要,目的是實現軍事偽裝。

1光致變色織物的變色機理

目前光致變色織物都是通過某種處理手段使有機光致變色化合物附著在織物表面或者纖維里面,使其具有光致變色功能。雖然機理復雜,但是光致變色的主要原因是由于分子結構的改變而發生變色。

鑒于絕大部分有機光致變色體系,其光致變色都是基于單分子的反應。我們可以通過光致變色反應公式和紫外可見光吸收光譜圖來討論其變色過程。

光致變色指一種化合物A受波長為λ1光的照射,進行特定化學反應生成產物B,其吸收光譜發生明顯的變化,而在另一波長為λ2的光照射下或熱的作用下,又恢復到原來的形式。即在光誘導下物質A向其異構體B轉化而發生變色。物種A和B具有不同的吸收光譜和能級結構。通常光照使物種A吸收能量轉化為能量較高的物種B,一般情況下B可自發或在另一波長的光照下再轉化為A。

光致變色是一種可逆的化學反應。如果某物質在光作用下發生不可逆反應而導致的顏色變化,則其屬于一般的光化學范疇,而不屬于光致變色范疇。

光致變色反應原理可用圖 1 來定性描述,在圖 1 中,λA,λB分別代表化合物A和化合物B的最大吸收波長。當使用λA波長的光照射化合物A時,化合物A會發生一定的反應生成化合物B,表現在紫外可見光譜上,就會出現A的吸收逐漸減弱,而B的吸收逐漸增強。這個過程在外觀上一般都會伴有顏色的加深,一般稱為光呈色過程。反過來,當使用λB波長的光照射化合物B時,會出現相反的過程,這個過程一般稱為光消色或光褪色過程。

2光致變色織物的生產方法

光致變色化合物應用在紡織品上就可制得具有光致變色功能的光致變色紡織品,目前光致變色紡織品的制備途徑主要是以下 4 種。

2.1涂料印花法

涂料印花法是將光致變色染料粉末混合于樹脂液等粘合劑中,而后用色漿對織物進行印花,經過固著、水洗、干燥等程序,獲得光致變色織物。該方法對纖維和織物無選擇性,對機織物和針織物都適用。用于印花加工的變色涂料應滿足手感柔軟、耐洗滌性好、摩擦牢度好等要求。

2.2原液著色法

原液著色指通過將光致變色化合物均勻地分散在各類化學纖維的紡絲液中來制取光致變色纖維的方法。根據紡絲液的不同,又可分為 2 類。

(1)熔融紡絲

將光致變色化合物與聚酯、聚丙烯等聚合物熔融共混紡絲,或把光致變色化合物分散在能和抽絲高聚物混熔的樹脂載體中制成色母粒,再混入聚酯、聚丙烯等聚合中熔融紡絲,制得光致變色纖維。

(2)溶液紡絲

與常規溶液紡絲法相近,但要在成纖的紡絲液中加入具有可逆變色功能的染料和防止染料轉移的試劑,即將光致變色化合物和防止其轉移的試劑直接添加到紡絲液中進行紡絲。

2.3接枝聚合法

接枝聚合法主要采用接枝聚合技術使纖維具有變色性能。例如,將纖維或織物用含螺毗喃衍生物的單體浸漬,單體(一般為苯乙烯或醋酸乙烯)在纖維內進行接枝,使纖維具有光致變色性能。

2.4油墨印刷法

這是建立在微膠囊技術基礎上的一種應用方法。所謂微膠囊,就是將光致變色化合物與其他助劑(溶劑、光穩定劑等)放在一起,用天然或合成的聚合物或微生物皮膜,經過相分離、界面反應法、物理法等包裹成幾微米到幾十微米的小球,以避免高溫及其他雜質的影響,并加強與其他助劑的接觸。然后采用油墨印刷的方法,將這種變色微膠囊固著于織物表面上,得到光致變色織物。

3光致變色織物的研究進展

3.1國外研究進展

目前國際上研究開發光致變色織物的國家主要有日本、美國、英國和韓國等,其中又以日本的研究最為成熟,并且已申請了很多專利。美國等一些歐美國家在光致變色服裝的研究方面也取得許多進展,早在20世紀70年代初,美國就將光致變色化合物應用到衣物中,以達到軍事偽裝的目的。美國太陽活性公司銷售的太陽活性線在室內沒有紫外線照射時呈白色,當放到室外時,則紫外線活化了光致變色化合物,使線變化而產生出特定的色澤。當將線離開紫外線約 1 ~ 1.5 min時,它又能回復到白色。澳大利亞的Tong Cheng、Tong Lin等人研究出了變色快、耐水洗次數達 1 000 次的光致變色織物。當前海外市場上銷售的主要是日本鐘紡和東麗生產的光致變色服裝,取得了很好的市場效應。

3.2國內研究進展

我國光致變色紡織品的研究則相對滯后。涂贊潤等合成了一種具有良好性能的螺環類光致變色染料,該產品變色靈敏、色澤鮮艷、耐水、耐酸堿,可用于各種纖維織物印花整理。姜惠娣等采用綠色環保型螺環類微膠囊變色染料及低溫型粘合劑配制了一種能夠用于真絲綢印花的印花漿。孟繼本等采用螺環類光致變色化合物和元明粉、黃源膠、山梨醇及增稠劑等助劑制成光致變色染料,適合于生產各種纖維面料、毛線以及服裝。東華大學采用共混熔融紡絲法制得了兩種具有較好光致變色能力的光敏變色聚丙烯纖維,一種經陽光照射后會由白色變為藍色,另一種纖維經陽光照射后由黃色變為綠色。蔣瑩瑩利用印花涂層技術將螺嗪光致變色化合物處理在織物上,使其具有光致變色功能。

4光致變色織物的應用前景

目前國內外對光致變色材料的研究主要是有機光致變色材料,其變色機理還有待深入研究。有機光致變色材料具有變色靈敏、色澤鮮艷的特點,但織物容易氧化劣變、耐疲勞性差,同時價格也較高。而且大部分染料對纖維的親和力不夠,很難通過常規的染色和印花工藝進行加工,限制了光致變色織物的應用推廣??朔袡C光致變色材料的這些缺點,應是下一步研究的重點方向。同時也應該注意到無機光致變色材料雖然變色較為緩慢,但是不易受環境影響,耐光性、耐疲勞性也較好。所以利用無機光致變色物質開發光致變色織物是值得研究的方向。

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第5篇:化學纖維發展現狀范文

一般來說,棉及棉混紡產品加工過程產生的廢水中所含的污染物主要來自:(1)天然纖維本身雜質;(2)織造過程中坯布上面的漿料;(3)染色過程中剩余的染料及相應的助劑。其廢水水質特點可以歸納為:(1)廢水中有機物含量較高;(2)廢水的可生化性差,B/C值較低;(3)廢水堿性較高;(4)廢水色度較高。

2廢水處理工藝的發展演化歷程

20世紀70年代前后,由于當時棉紡印染產品主要以棉花纖維為主,廢水可生物降解性較好,一般B/C為0.3~0.35,經活性污泥法處理后可獲得滿意的效果。在70年代末至80年代初,印染廢水處理開發出生物膜法的生物接觸氧化法、塔式生物濾池等技術,生物接觸氧化法獲得較快的發展和應用。但是隨著棉印染產品中化學纖維數量的不斷增加,使廢水的可生物降解性能逐漸變差,使得原有的生物處理系統去除能力有所降低,隨后又采用生化法串聯化學處理的方法來達到排放要求。80年代末,由于棉混紡織物數量的增加,在棉機織產品印染廢水中,存在一定數量的化學漿料和剩余染料等難生物降解物質,因此單純采用好氧處理工藝難以將其氧化分解,不能滿足達標排放要求。為了解決達標排放問題,紡織工業在“七五”期間又開發出低能耗的厭氧+好氧生物治理工藝。

3國內同類企業廢水處理實例

為了更好把握國內印染行業廢水處理技術發展現狀及應用情況,筆者對浙江省部分較先進印染企業進行了實地調研,就其廢水處理措施及處理效果、運行狀況、運行成本等進行了詳細調查。調研企業大部分實行了污染物分流,根據不同的污染物濃度高低分別采取不同的污水處理措施進行處理和回用。具體來講,在水資源利用及水循環回用上,比較好的處理方式主要為:在采用清污分流的前提下,實行大水量、大循環的利用方式,并設置兩套污水處理系統。其中生產過程中產生的如絲光工段水洗廢水、循環冷卻水等低濃度廢水集中收集、集中深度處理至COD在50mg/L以下后,直接回用或輔以新鮮水全部回用至生產工段而不直接進行回用及套用;污染物濃度或色度較高的如退煮漂廢水、印染廢水等單獨處理后排放或再進行深度處理后回用。在污水處理工藝選擇上,低濃度廢水一般采用“生化+深度處理(活性炭吸附或臭氧處理)”,較高濃度廢水通常采用“水解酸化+生化(生物接觸氧化或A/O處理工藝)”,如果排水水質要求較高,則采用氣浮沉淀(加藥、加脫色劑)的方式進一步降低廢水中的COD和色度,起到了較好的效果,廢水回用率達到了20%~70%。

4廢水處理措施的經濟合理性

結合印染行業水資源利用及水循環回用的其他措施,主要是對生產過程中產生的低濃度廢水,其采用的節水及回用措施主要是根據不同工段的用水要求,采取的措施主要為在嚴格控制各工段新鮮水用量的同時,實行不處理或簡單處理后廢水分質直接回用,不再集中收集與處理。上述節水措施結合低濃度廢水集中收集、集中處理后回用的措施,其出水濃度一般在COD50mg/L以下時直接全部回用,相對于低濃度廢水直接回用及套用于生產工段,單位產品新鮮水的消耗減少15%左右,而噸水處理成本在常規處理成本上增加2.5元左右。對于水資源價格成本較高,印染企業深度處理低濃度污染廢水成本相對直接使用新鮮水來講為低,具有積極的意義。對于色度的處理問題,根據咨詢了解,采用以上生化出水COD濃度普遍可以達到120mg/L以下,色度降低至80倍左右。在增加絮凝劑、脫色劑使用量的基礎上可以達到70mg/L~80mg/L,色度降低至50倍以下。如果需要進一步降低出水中的COD和色度,主要采取的方式是增加脫色劑的投加量,但當采用脫色劑降低色度的同時,由于脫色劑為強氧化劑,隨廢水排水水體中會對產生一定的負面影響,因此還應適量控制脫色劑的投加量。當其進水COD1000mg/L、出水COD120mg/L時,噸水處理成本約為1.3元。隨著其出水濃度的降低,噸水處理成本也逐漸增加,在出水COD進一步降低至70mg/L~80mg/L之間時,污水處理站出水COD每下降20mg/L,污水處理成本增加約0.2元/t水,主要表現在絮凝脫色劑的投加上。

5中水回用措施

印染企業作為用、排水大戶,對水資源和水環境均有較大程度影響,因此采取中水回用措施,從源頭削減廢水產生量對降低印染行業的污染起到關鍵作用。根據對棉印染行業用水情況分析,建議在以下方面積極采取回用措施:(1)水洗部分選用逐格逆流水洗;(2)絲光工段后段水洗水經簡單過濾后回用于退煮漂工段;(3)絲光堿回收濃堿液重新回用至絲光工段,減少堿液用量。堿回收過程中產生的冷凝水回用至退煮漂工段;(4)復漂廢水全部回用至退煮漂工段;(5)染色采用逆流水洗循環使用,定時補充,定時排放;(6)生產過程中用蒸汽產生的冷凝水集中收集,回用至絲光配堿或鍋爐;(7)生產廢水采用物化工藝深度處理后,用于染色工段水洗及退煮漂工段。各企業可根據自身情況,分別采取合適的水循環方案。

6建議

第6篇:化學纖維發展現狀范文

[關鍵詞]浙江 紡織業 民營 貿易壁壘 國際貿易 出口

經濟全球化是當今世界發展的趨勢之一。經濟全球化推動了各國的經濟結構的調整和轉換以及信息、資本、技術、勞動力、商品、服務、知識等各種資源在全球范圍內優化配置。

目前世界逐漸的形成了一個巨大的、統一的市場,各國在經濟方面的相互依賴程度也隨之逐漸加深,世界經濟不斷呈現出一體化趨勢。隨著經濟全球化和經濟一體化的發展,市場競爭也越來越激烈,各行業面臨的生存環境日益嚴峻。在此情況下,世界產業結構在全球范圍內調整和升級。出口競爭力已成為產業發展的主旋律。

根據國家統計局GB-T-4754(2002)的分類,中國紡織業是制造業的第17大類。在中國紡織服裝業不僅是傳統優勢產業,而且改革開放以來,通過承接全球紡織服裝業的國際轉移,中國已成為世界上最大的紡織品生產國和貿易國。而浙江是國內主要的紡織品生產基地,是我國紡織品的主要出口省份之一,紡織服裝業一直以來都是浙江省的支柱產業,占全省出口總量的30%,占全國紡織品出口的20%。這幾年來,浙江紡織外貿的跨越式發展,主要得益于浙江紡織業本身所具備的比較優勢,進而形成價格上的競爭優勢。雖然浙江省紡織服裝工業在外部環境上一方面面臨著許多較好的機遇,但浙江省紡織服裝業所面對的挑戰也更為嚴峻。我們必須根據國際市場的發展變化調整浙江紡織業國際競爭戰略,因地制宜發揮好浙江紡織業的出口競爭優勢。

一、目前浙江紡織業面臨的國內國際形勢

國內方面,中國紡織業的發展依賴于紡織材料,時刻受可耕地資源的約束;中國紡織業的勞動力成本也在不斷上升。據有關統計,2007-2009年浙江紡織業職工的平均年收入是14987元、15484元/年、15973元/年,2008、2009年分別增長了12.9%、15.9%。而且上述職工的平均工資中并未包含中國職工的有關保險、失業救濟等?!吨腥A人民共和國勞動合同法》正式實施以來,我國企業拖欠工資、無償加班等違規行為基本絕跡,也間接的增加了浙江紡織業的支出。政府還提出了轉變經濟發展方式,調整產業結構,提高資源利用率以及加大環保力度等。2010年,萬元國內生產總值能耗由五年前的1.24噸標準煤下降到0.97噸標準煤,降低了20%左右;單位工業增加值用水量降低30%。

國際方面,2001年中國正式加入了WTO。中國取消或降低了包括紡織品在內的許多進口產品的關稅,削減許可證、配額等非關稅壁壘;另一方面,中國貿易伙伴實施《紡織品與服裝協定》,削減了紡織品的配額等非關稅壁壘,大大降低了中國紡織品的市場準入門檻。但2005年美國、歐盟要求中國實施紡織產品配額措施以來。中國全面融入了經濟全球化,面臨著更加嚴峻的考驗,貿易、投資等方面政策在符合中國國情的基礎上,還要考慮國際因素。

據海關統計,2009年我國紡織服裝類出口量為l669億美元,相對2008年下降了10%以上。其中,服裝及衣著附件l070億美元,下降幅度達11%;紡織紗線、織物及制品約600億美元,下降8.4%。其出口主要特點有以下四點:

① 月度出口值呈振蕩上升態勢,l2月份出口值為年內新高;

② 一般貿易出口占70%還多,加工貿易出口大幅度下降;

③ 出口主力為私營企業,各類企業出口均有呈不同程度的下降趨勢;

④ 主要出口貿易對象仍是歐盟、美國以及日本。

2009年以來,隨著全球經濟的逐漸復蘇,再加上國家對紡織業扶持政策逐步顯現了積效應,浙江紡織業出口正處在企穩回升的關鍵階段,但總體仍然面臨以下問題:

① 紡織企業利潤空間被壓縮;

② 國際貿易保護主義日益盛行;

③ 歐美以碳排放指標為借口限制浙江紡織品的入境。

二、浙江紡織業發展現狀

紡織服裝業一直以來都是浙江省的支柱產業,占全省出口總量的30%還多,占全國紡織品出口的五分之一。這幾年來,浙江紡織外貿的跨越式發展,主要得益于浙江紡織業本身所具備的比較優勢,進而形成價格上的競爭優勢。但同時也面臨著一系列的問題。

1.國際貿易摩擦加劇

近幾年來,中國成為了遭受國外貿易救濟(主要是反傾銷、反補貼、保障措施、特殊保障措施等)最多的國家,而中國紡織品也是這其中主要針對的幾種產品之一。

1995-2007年期間,中國紡織品遭受國外反傾銷立案累計數量達到47起,實施的累計數量為36起,分別占占中國遭受國外反傾銷立案數量、實施數量總數的7.87%、8.51%,占世界反傾銷紡織品立案數量、實施數量的20.26%、20.93%。2005年,中國主要貿易伙伴歐盟和美國對中國出口的紡織品實施了特殊保障措施。經過艱苦談判,中國最終解決了紡織品貿易爭端,簽署了紡織品備忘錄。但并不意味著類似配額爭端的事件不會再發生了,我們還要繼續及時關注國際形勢。

2.金融危機蔓延

2007年下半年美國發生次貸危機,2008年美國五大投資銀行要么倒閉、并購,要么政府進行注資救助。美國金融動蕩蔓延全世界,愈演愈烈,演變成為全球金融危機。受美國金融危機影響,首當其沖的是中國對美國出口減少,紡織品出口尤其是對美國出口增長速度同比大幅下降。

3.人民幣匯率上升

2005年7月中國實行人民幣匯率改革,此后中國人民幣兌美元持續升值,這一定程度上大大促進了進口,但卻也抑制了出口。2005年7月18日至2009年4月初,人民幣兌美元匯率的中間價從8.11人民幣/美元升值到6.834人民幣/美元。相比2005年人民幣匯率改革前夕,人民幣兌美元的升值幅度達到20%左右。從2008年10月之后,人民幣兌美元匯率保持穩定,一定程度上緩解了出口衰退。

4.原材料價格上漲

紡織工業重要的原料是棉花,棉花價格的波動一定程度上影響著紡織業的利潤。而國內的棉價近幾年居高不下。紡織業不得不將部分產品原料調整為化學纖維取而代之。近幾年隨著科技進步較快,化學纖維原有的一些弱點正逐步得到改良,吸濕、透氣、抗靜電等問題得到了解決。但受石油價格上漲的影響,多種紡織原料亦存在價格上漲的壓力。

5.缺少高質量國際知名品牌

國際市場上90%以上的服裝都是“中國制造”。但是在這之中,真正屬于我們民族的著名品牌卻少之又少,我們大部分紡織企業只能為別人生產來賺取加工費。浙江省最終產品出口中,加工貿易占到55%以上,大部分企業長期從事貼牌生產,根本沒有自己的品牌,與品牌效應相比,加工利潤實在微薄。浙江紡織品在國際上“廉價低質”的“標簽”仍未得到根本性的改變。

6.貿易政策的多次調整

1998年亞洲金融危機爆發,中國宣布提高出口退稅率,將紡織品出口的退稅率提高至17%,實行零稅率出口,這一政策大大促進了紡織產品的出口。隨著亞洲經濟的復蘇和中國的入世,中國對外出口持續保持兩位數的高速增長,出現出口欠退稅現象。

2003年下半年,中國政府改革出口退稅制度,降低了出口退稅率,紡織品也不例外。2005年下半年開始,中國政府實施一系列宏觀調控政策和壓順差,嚴格控制“兩高一資”出口,紡織品產品出口退稅率大幅度下降。

2006-2007年,我國政府加快轉變經濟發展方式的步伐,出臺了禁止和限制加工貿易產品清單,繼續取消或者降低其出口退稅率。2007年美國次貸危機爆發,并且向全世界蔓延,受此影響2008年中國出口增長幅度大幅度回調,中國政府于2008年10月、2009年2月先后兩次提高紡織品的出口退稅率。

可以看出,中國紡織業面臨的發展環境并不理想,甚至比以前面臨的形勢更加嚴峻。首先表現在反傾銷、保障措施以及特殊保障措施等貿易救濟時常發生,近幾年知識產權以及其他技術提高了市場準入門檻,比如歐盟制定的《REACH》法案。其次是國內經濟貿易政策調整不銜接,特別是多變和不可預見性的出口退稅政策和加工貿易政策。再加上匯率政策變化和匯率波動,對中國紡織產品出口的影響也不可忽視。

三、提升浙江紡織業出口競爭力的措施

1.積極采用國際標準

建立完善的紡織標準管理體系。采用國際標準是浙江紡織業及其產品走出去、參與國際競爭的先決條件,所以必須在執行國家標準法的前提下,參考國外先進標準,制定貼近企業、市場,并與國際接軌的產品標準,規范市場競爭秩序。在積極開展對外交流與合作,爭取實現互補共贏的同時;還要抓緊時間加快產業結構升級。

2.鞏固國內市場,積極開拓國際市場

浙江紡織業要得到發展,就必須積極實施“走出去”的戰略,想方設法的開拓國際市場,及時關注國際市場動態,根據國際市場需要,及時調整紡織產品結構和貿易策略,逐步擴大浙江紡織業的出口市場范圍和出口額。

3.提高自身核心競爭力

產品和服務能否長期立足市場,意味著浙江紡織業的盈利能力和發展能力。紡織業核心競爭力應具有獨特性,即 “偷不走”、“拆不開”、“買不來”、“帶不去”的產品和服務。那種認為紡織業不必也不需要品牌戰略,以量取勝的陳舊觀念,早已不能適應當今市場競爭的需要,也與現代紡織企業的經營管理理念格格不入。可以說,企業的競爭力就是企業的DNA,就是企業的核心價值。

4.調整出口產品的定價策略

中國出口產品一直處于壟斷地位,理應掌握產品的定價權,但由于產量過剩、對外競相壓價的現象屢禁不止,導致定價的主動權掌握了在外商手中。經調查發現,紡織服裝產品出口定價主要依據“盈利空間+制造成本+額外因素”原則,盈利空間是定價核心,在確定盈利空間的基礎上,再根據制造成本和額外因素的變動進行相應調整。

5.借鑒成功經驗,探索自己的品牌戰略

隨著市場競爭的加劇和大批擁有眾多品牌的跨國公司的到來,浙江紡織業也逐漸的意識到了品牌戰略的重要性。2005年,廣交會首設品牌展區,2007年消博會亦首設品牌展區,其中浙江紡織的名牌企業和具有出口競爭力的企業大量的出現在了品牌展區,我們應大力提倡這種支持品牌企業在重點出口市場舉辦出口品牌展的做法,逐步建立和完善境外營銷機構和售后服務體系,建立自主國際營銷渠道,最終在國際品牌市場上有一席之地。

6.建立紡織品對外貿易摩擦預警機制

第7篇:化學纖維發展現狀范文

關鍵詞:特色紡織產業集群;城鎮化;耦合聯動發展

本文為教育部人文社科基金項目:“新型專業鎮可持續發展機制研究”(13YJA790071)和國家社科基金重點項目:“工業化、信息化、城鎮化與農業現代化同步發展的模式與推進機制研究”(13AZD013)階段性成果

中圖分類號:F127 文獻標識碼:A

收錄日期:2015年4月2日

一、引言

柯橋是一座托在布上的城市,柯橋的發展是紡織產業集群與城鎮化耦合聯動發展的歷史演化過程??聵騾^地處長三角南翼,區位優勢明顯,北靠大都市上海,西連省會城市杭州,東接東方大港寧波,屬沿海經濟開放地區,是中國民營經濟與市場經濟最活躍的地區之一。柯橋自2000年紹興縣政府搬到柯橋,開始進入“產業、市場與城鎮化”耦合聯動快速發展時期。由小集鎮快速發展演變為現代化的新縣城,最主要的就是依靠輕紡城的快速發展,城市化的過程其實質是化市為城的過程,通過輕紡城快速發展帶動柯橋城區的快速發展,城與市有效融于一體。2013年撤縣社區,加快了柯橋區融入紹興主城區的步伐。

二、柯橋特色紡織產業集群與城鎮化耦合聯動發展現狀

(一)柯橋區特色紡織產業集群發展現狀分析。紡織產業集群作為紹興縣的傳統優勢產業,在經歷幾百年發展,特別是近20年的快速崛起,成為全國最大的紡織產業基地,并在全球范圍內都有較大影響力,成為浙江省甚至全國產業集群化發展的一個典型。回顧紹興紡織產業集群的發展歷程,可以劃分為萌芽階段(第一次工業革命之前,1760年前)、震蕩階段(第一次工業革命,我國改革開放前期,1760~1978年)、崛起階段(改革開放后至20世紀80年代末)五個階段??聵騾^是全國紡織生產能力最大的產業集群基地,現有各類紡織企業近萬家,年產各類化纖300余萬噸,印染布190億米,服裝近3億件(套),年出口紡織面料近90億美元??聵騾^的紡織產業經濟生產總量占全國的10%,基本形成了由PTA等化纖原料到化纖面料、印染印花、服裝、家紡等完整的紡織產業鏈,強大的紡織產能對全國的紡織行業影響巨大。柯橋還擁有全球規模最大的紡織品專業市場――中國輕紡城。中國輕紡城是柯橋區紡織產業的立業之本、柯橋區的立城之本和經濟強區的立區之本,中國輕紡城是柯橋的金名片,在經濟社會發展中發揮了重大作用。2014年中國輕紡城市場群成交額1,105億元,網上成交額59.4億元。

(二)柯橋區產業、市場與城鎮化耦合聯動發展現狀分析。中國輕紡城始建于20世紀80代,是全國首家冠名“中國”的專業市場。近年來,柯橋堅持產業、市場與城市建設聯動發展,大力推進中國輕紡城“二次創業”,市場集群化、現代化、國際化水平不斷提升。經過20多年發展,中國輕紡城現有市場建筑面積365萬多平方米,傳統區營業房26,000余間,注冊經營戶(公司)22,000余家,常駐國(境)外采購商5,500余人,國(境)外代表機構近千家。中國輕紡城市場銷售網絡遍布全球,常駐中國輕紡城境外企業代表機構近千家,境外專業采購商1萬余人,常駐的境外采購商5,500余人,擁有自營出口實績企業1,261家。

目前,中國輕紡城已基本形成了“南部的傳統交易區、北部的市場創新區、中部的國際貿易區、西部的原料龍頭區和東部的物流配套區”。柯橋中國輕紡城已成為目前亞洲最大的輕紡專業市場,輕紡產品總銷售額占全國的1/3。名列全國10大專業批發市場第2位。全球每年有1/4的面料在此成交,與全國近一半的紡織企業建立了產銷關系。市場率先實施知識產權保護,開展現代金融服務,引導培育技術創新、品牌創建、時尚創造和產業鏈整合的新型公司化經營模式并取得良好成績。

三、柯橋特色紡織產業集群與城鎮化耦合聯動發展機理

柯橋特色紡織產業集群與城鎮化耦合聯動發展機理可以用圖1所示。(圖1)柯橋在打造“國際紡織之都”過程中,產業集群與城鎮化互動模式可以概括為:

(一)市場空間與產業空間的協同創新有效推動了城市空間的發展。柯橋紡織企業的蓬勃發展,為專業市場發展提供了強大的市場基礎,并形成全球性的紡織貿易市場。生產性紡織企業主要分布在柯橋城區,柯橋縣通過政府政策性引導、調整和推動,將生產性紡織企業引入各類工業園區,淘汰一些生產技術落后的、高污染的生產性紡織企業,引導紡織企業之間進行整合、轉型升級和技術創新,既為城市發展騰出空間,也可以有效保護城市生態環境;貿易性專業市場則分布在城里,中國輕紡城市場空間與柯橋城市空間呈互動發展,市場空間的拓展拉動著城市空間拓展,城市空間的發展也為市場空間發展提供了各種基礎設施。

(二)各類工業園區和創意園區發展,推動實體經濟與創意經濟集聚的協同創新發展,也推動柯橋向創意型城市發展??聵蜃?002年來一直全力打造濱海工業區,2006年4月經省政府批準、國家發改委審核,升級為省級工業園區,核定的省級開發區面積10.2平方公里;規劃面積100平方公里,其中紡織產業基地規劃面積為20平方公里。2008年,濱海工業園區實現銷售收入2,218.31億元,其中紡織產業總產值達到1,599億元,占園區工業總產值的70.5%;主要產品包括合成纖維(PTA)、化學纖維、布及絲織品、無紡布、印染布、服裝等;畝均投資約236萬元,畝均產出約388萬元。以濱海工業區擴容、提升為重點,推進資源高效利用、產業結構優化,大力發展循環經濟,加快淘汰落后產能。以紡織原料PTA生產、印染企業產能壓縮和集聚發展為重點,推進形成工業廢棄物回收和再資源化的循環產業鏈。

同時,柯橋為增強區域創新能力,以科技園、創意園建設為重點,大力優化科技政策,完善創新環境,積極培育創新型企業,創意產業基地規劃建設規模50萬平方米,由F5創意園、科技園和中國輕紡城創意園三個園區組成,目前已建成近20萬平方米,投入使用面積17萬平方米。2012年科技園建設,全年實現投資1.32億元,完成項目審批、工程設計、土地掛牌、施工招標等前期工作,樁基全面完工。中國輕紡城創意園建設,全年實現投資4.68億元,新建10萬平方米辦公研發組團主體結構結頂。瑞雪大廈、寶龍大廈全面投入使用。

(三)實體專業市場空間和各類網上專業市場的發展有效拓展了市場空間和城市發展空間??聵蛲ㄟ^實體交易平臺與虛擬交易平臺空間集聚協同創新發展,推動中國輕紡城轉型升級與創新發展,促進了柯橋城市的信息化、網絡化和國際化水平。

實體交易平臺建設??聵騾^政府為促進紡織相關產業的交易,成功打造中國輕紡城和錢清原料市場兩大在國內行業內數一數二的專業市場和交易平臺。1988年10月1日,在政府部門的牽頭下,柯橋輕紡市場(中國輕紡城)應運而生。接著,第三代的中區和東區(1991、1992年)以及第四代的北市(1992年)和西市(1993年)相繼建成,終于在柯橋本地組建了由東、中、西、北四大交易區19個專業市場為主體的核心市場網絡。其中,含紡織品市場13個、輕紡原料市場1個、紡機及輕工類產品市場5個,它們在區域內既獨立形成各具特色的專業區塊,又遙相呼應、相互配套,編織成一張規模龐大的紡織品及相關原輔材料交易流通的市場網絡。中國輕紡城占地面積11,600多畝,已形成“南北中西東”五大市場區域格局,總建筑面積達326萬平方米,包括主體市場面積275萬平方米和倉儲、物流、會展、研發等配套市場面積51萬平方米,擁有市場營業房20,348間,注冊經營戶19,085家,其中公司化經營戶3,470家,常駐國(境)外代表機構682家;錢清原料市場占地350畝,擁有五大交易區,總建筑面積達19萬平方米,包括1,800余套營業用房、百余幢配套倉儲用房,現有經營戶970多家。2012年實現中國輕紡城和錢清原料市場成交額分別達973.32億元和415.29億元。

虛擬交易平臺建設。在中國輕紡城實體市場蓬勃發展的同時,一個全新意義的中國輕紡城也即將誕生――由“網上輕紡城”開發組建的中國輕紡城虛擬市場并于2013年6月8日正式上線運營。中國輕紡城虛擬市場以中國輕紡城實體市場為模本,凡在中國輕紡城傳統市場區域的門市部經營戶,均可報名注冊。首期,老市場、東市場、北市場、聯合市場、北聯市場、坯布市場、天匯市場、東升路市場等8個市場先行進入虛擬市場,其中有1,000余家門市部已注冊入市。

整個虛擬市場就像一個濃縮版的實體市場,各個專業市場入口、市場通道清晰可見,首期8個專業市場共有網上門市部1萬多間。虛擬市場門市部擁有網絡地圖一一對應、線上線下買家發展、款到發貨安全支付三大主要功能,前期網絡公司500名專職人員將輔助經營戶運營網上門市部,今后,前來采購的客戶,可以按圖索驥逛市場、下訂單。

(四)專業市場商業人口集聚和產業人口集聚有效帶動了城市人口集聚。紡織一直是柯橋的支柱產業和優勢產業。中國輕紡城現有市場建筑面積365多萬平方米,傳統區營業房 26,000余間,注冊經營戶(公司)22,000余家,常駐國(境)外采購商5,500余人,國(境)外代表機構近千家。中國輕紡城市場銷售網絡遍布全球,常駐中國輕紡城境外企業代表機構近千家,境外專業采購商1萬余人,常駐的境外采購商5,500余人??聵蚣徔椘髽I眾多,僅規模以上企業就有3,400多家,從業人員達26萬多人。龐大的市場商業人口和產業人口有效形成柯橋城市人口集聚。據統計,柯橋城區戶籍人口是20多萬,常住人口在40~50萬。市場空間發展、產業空間發展、城市空間發展和城市人口發展有效實現了“城”與“市”的融合創新,形成產業、市場、人口、空間協同創新發展,柯橋形成了富有創新、創意和繁榮的“國際紡織之都”。

四、柯橋特色紡織產業集群與城鎮化耦合聯動進一步創新發展對策

在新型城鎮化背景下,柯橋特色紡織產業集群與城鎮化耦合聯動要進一步創新發展,具體發展對策如下:

一是以市場為主導,構建特色紡織產業集群與新型城鎮化耦合聯動創新發展的銜接點。通過紡織產業轉型升級為新型城鎮化創造更好經濟發展動力和生態環境保護,通過市場功能創新實現城鎮擴張和信息化建設,通過新型城鎮化建設,以城市為載體,實施園區化發展戰略,在城市建設中同步提升紡織產業,推動產業轉型升級和提升城市品位,為產業和市場創新發展提供基礎動力。最終實現產業轉型升級、市場功能創新發展與新型城鎮化建設有機協調發展。

二是以產業為抓手,繼續經營集聚經濟,通過產業和市場的集聚帶動城鎮人口集聚。新型城鎮化發展是城鎮發展規模和質量的統一發展,其中人口城鎮化是核心,這都必須以產業集聚創新發展為基礎。通過制定合理的產業政策,繼續推進紡織產業集群經濟發展,建立產業集群技術創新機制,加快市場的信息化建設和電子商務發展,提升柯橋紡織產業集群的國際競爭力,有效吸引產業人口和商業人口集聚,推動人口城鎮化的創新發展。

三是以開放型經濟為戰略目標,打造紡織產業國際創新中心。紡織產業集群創新發展需要開闊的國際視野和國際市場,拓展國外市場,新型城鎮化建設與發展需要先進的國際理念,提供完善的配套設施和先進的城市功能,吸引國際資金、技術和人才,紡織產業國際化過程也是柯橋城市國際化的過程,兩者的耦合聯動創新可以進一步推動柯橋成為紡織產業國際創新中心。

主要參考文獻:

[1]龍微琳,張京祥,陳浩.強鎮擴權下的小城鎮發展研究――以浙江省紹興縣為例[J].現代城市研究,2012.4.

第8篇:化學纖維發展現狀范文

關鍵詞:綠色建筑材料;木材;混凝土;保溫隔熱材料

Abstract: the traditional building materials do serious damage to the environment, do not accord with the requirement of sustainable development, only to strengthen the development and application of green building materials, can realize the sustainable development of the building materials industry. In this paper the problem of green building material on this time. In the same field for reference.

Keywords: green building materials; Wood; Concrete; Heat insulating materials

中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:

1、引言

綠色建筑材料是指“健康型、環保型、安全型(消防)”的建筑材料,國際上也有稱之為“健康建材”、“環保建材”或“生態建材”?;蛘哒f“綠色建材”是指采用清潔生產技術,少占用天然資源和能源,大量使用工或城市固態、液態廢棄物生產的無毒害、無污染,有利于人體健康的建筑材料。綠色建材最基本的功能是在于維護人體健康和保護環境。“綠色建材”不是單獨的建材品種,而是對建材“健康、環保、安全”品性的評價。

2、現代綠色混凝土材料

混凝土是現代建筑的主要建筑用材,所以發展綠色混凝土材料對于綠色建筑至關重要。

2.1高性能混凝土材料:高性能混凝土是一種新型的高技術的混凝土,其大幅度的提高常規混凝土性能的基礎上,具有優良的耐久性、適用性、工作性、各種力學性能、體積穩定性和經濟合理性等性能。高性能混凝土除采用優質水泥、水、集料外,還必須采用低水膠比摻加足夠數量的礦物細摻料和高效外加劑,采用現代混凝土技術,選用優質原材料,在妥善的質量控制下制成。

2.2利用廢棄混凝土生產的綠色混凝土:現在大量的研究表明,廢棄混凝土可用作再生混凝土的骨料,也可取代部分優質石灰石生產水泥。將廢棄混凝土清洗、破碎、分級并按一定比例配合后得到的骨料稱為“再生骨料”,將再生骨料作為部分或全部骨料配置的混凝土成為“再生混凝土”。實驗表明再生混凝土的抗壓強度可滿足設計要求,其它力學性能指標和耐久性指標與普通混凝土基本接近(抗壓強度、彈性模量有所降低),用水量比普通混凝土多。

2.3加氣混凝土:加氣混凝土(其中一類)是以石英砂為基礎,以水泥和石灰為膠凝材料,以石膏為硬化劑,鋁粉為發泡劑,經高溫高壓養護后形成的多孔狀材料。

2.4合成纖維混凝土:合成纖維混凝土現已得到廣泛應用。對增強混凝土早期抗拉強度,防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產生的內蘊微裂紋,減少表面裂縫和開裂寬度,增強混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強結構整體性有顯著作用。

2.5多孔預制塊植栽混凝土。植栽混凝土有連續的空隙,在空隙部分,使用特殊的工藝技術填充無機培養土、肥料和種子等混合生長基料,施工后,種子發芽和生長所需要的水分,除靠保存在生長基料中的雨水外,還可吸收植栽混凝土下面的基層培養土中的水分,不需要另外澆水,這樣既實現了綠化,又能防止構筑物表面被污染和侵蝕。木材成為現代綠色建材的亮點,其隨著技術的進步出現了許多新的使用形式。

3、木材

3.1彩色木材:利用先進的染色技術,使原生樹木中所沒有的色彩滲透在木材組織中,形成彩色木材。它又可分為兩種,一種先天著色木材。即在樹木生長各個時期,往樹木根部澆灌或在樹干部位灌注無害的水溶性配色營養液,色彩沿樹木內部導管傳輸并被吸收、著色,形成彩色的木紋。另一種是后天著色木材。即選擇富于紋理的木材切片,先脫色處理,然后染上合適的顏色。彩色木材適合作家具、天花板、墻面等大面積表面裝飾,別有情調。

3.2瓷化木材:用飽含鋇離子的化學溶液浸泡木材使鋇離子擴散、滲透到木材組織和細胞內,采用一定的工藝處理過程,木材變成瓷化木材。瓷化木材疏水、穩定、阻燃性能優異。經噴射火焰試驗,不出火苗、幾乎無煙,只產生低度碳化。這種超級阻燃木材適合大廳家具和裝飾,適合車輛內部尤其是大型公共娛樂場所的內部裝修。

3.3塑化木材:將乙烯類樹脂加壓注入木材內部,形成塑化木材。塑化木材具有很強的壓縮、彎曲、剪切綜合強度,大大地縮小了諸如劈裂等缺陷,具有很強的耐磨強度和硬度。塑化木材將廣泛用于地板裝修工程中。

3.4疏水木材:疏水木材在潮濕空氣中膨脹率只有普通木材的一半,吸水率只有普通木材的1/5,疏水材料的原理是將木材中親水性的活性羥基轉化成疏水性的乙酰基。

4、保溫隔熱材料

保溫材料根據其在圍護結構的使用部位不同,可分為內、外保溫隔熱材料;根據其狀態的不同分為板塊狀、漿體狀保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的主要性能指標有:導熱系數、表觀密度、壓縮強度、尺寸變化率、吸水率、水蒸氣滲透系數、粘結強度、氧指數。板塊狀保溫隔熱是材料,可以用于內、外保溫工程;以其形狀的特點,具有使用簡便、能保證保溫隔熱層的厚度要求,性能比較穩定。優良的板塊狀保溫隔熱材料有:發泡型聚苯乙烯板,擠塑型聚苯乙烯板,巖棉板,玻璃棉板等不同材料。漿體狀保溫隔熱材料目前主要用于外墻內保溫,也用于隔墻和分戶墻的保溫隔熱。漿體狀材料有兩種類型,以膠凝材料為主的固化型和以水分蒸發為主的干燥型。其主要成分是由聚苯粒、礦物纖維、硅酸鹽為主的多種材料,經一定的生產工藝復合而成的輕質保材料。

5、防水材料

現代綠色建筑防水材料不僅具有基本的防水功能還具有其它如保溫、去污等功能,并在生產是使用的過程中對環境的影響較小。

5.1聚合物水泥防水涂料。聚合物水泥防水涂料以水泥和丙烯酸等(乳液或其它類)水性聚合物為主原料,加入其它外加劑制得的雙組份水性建筑防水涂料。兩組份在現場攪拌成均勻、細膩漿料,涂刷或噴涂于基體表面,固化后形成柔韌、高強的防水涂膜。這種涂料既有水泥類膠凝材料高強度,易與潮濕基面粘結的性能,又兼有聚合物涂膜彈性大,防水性好的優點,尤其是以水作為載體,克服了瀝青、焦油、有機溶劑型防水材料易造成環境污染的弊端,是一種無毒無害、可濕作業、施工簡便的新型綠色環保防水材料。它不僅適用于各種防水工程,還可用于修補、界面處理、混凝土防護、裝飾、結構密封等工程。

5.2滲透結晶型防水材料。滲透結晶型防水材料是指材料中含有的活性化學物質向混凝土內部滲透,在混凝土中形成不溶于水的結晶體,堵塞毛細孔道,從而使混凝土致密的防水材料。其防水性能及其優良。

5.3塑料防滲補漏劑。塑料防滲補漏劑是一種能夠迅速防止房屋滲漏的新型建筑化工涂料。其以廢舊塑料紡織袋、塑料薄膜、泡沫塑料等廢塑料為原料,再配以合理的增塑劑、固化劑,采用低壓冷溶反應生產而成,具有塑化快,干燥迅速以及良好的平滑性、密封性、粘接性、防水性、彈塑性和耐熱、耐寒、耐腐蝕、抗老化等特點。其生產過程不僅設備投資少、節約能源,而且徹底消除了廢舊塑料對環境的污染。

5.4聚乙烯雙面復合防水卷材。聚乙烯雙面復合防水卷材采用高壓法生產低密度線性聚乙烯樹脂為主要原料,兩面復合化學纖維無紡布,并經特殊的工藝加工而成。具有較好的綜合技術性能,如抗拉強度高、抗透氣能力大、低溫柔性好,適應溫度范圍寬,-45℃~110℃無變化,抗自然老化能力強,有較好的氣密性,耐酸和堿腐蝕,使用壽命長等特出優點,是新建房屋或舊房維修較好的新材料。

6、小結

總之,綠色建材是當前全球化的可持續發展戰略在建筑領域的具體體現之一。由于地域、觀念和技術等方面的差異,目前,世界各國對綠色建材的認識水平和應用程度不同,發展側重點也不同?,F代綠色建筑材料的發展現狀與發展速度都呈現良好的態勢,表明其將有非常好的發展前景,將有越來越多的新型、高質量的綠色建筑材料被開發和使用。

參考文獻

[1]徐匯海.《綠色建筑評價標準》與綠色建筑設計、建造、評估體系、建材綠色化及相關標準規范實務全書[M].中國建筑工業出版社,2006.

第9篇:化學纖維發展現狀范文

關鍵詞:智能纖維;智能紡織品;應用;發展前景

中圖分類號:TB381;TS106

文獻標志碼:A

Research and Development of Intelligent Fibers and Intelligent Textiles

Abstract: In recent years, the research on intelligent fibers has achieved many results at home and abroad, and it is widely used in textiles and clothing industry. Therefore, this paper summarizes the main properties and research status of 5 kinds of intelligent fibers, include phase change fiber, shape-memory fiber, intelligent gel fiber, light-guide fiber and electronic fiber,and introduces their application in textiles. Moreover, it forecasts the development prospects of intelligent fibers and textiles, and points out development direction in 3 aspects of performance optimization, green and safety, industrialization.

Key words: intelligent fibers; intelligent textiles; application; development prospects

智能纖維是指能夠感知外界環境(機械、熱、化學、光、濕度、電磁等)或內部狀態所發生的變化,并能做出響應的纖維。而智能紡織品是指模擬生命系統,同時具有感知和反應雙重功能,并保留紡織品固有風格和技術特征的一類新型紡織品。智能纖維及智能紡織品具有或部分具有如下智能功能和生命特征:傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。近些年來,隨著納米技術、微膠囊技術、電子信息技術等在內的一些前沿技術的發展及運用,智能纖維的開發得到了迅速發展,并且催生了一系列新興智能紡織品的出現,從而滿足了人們的某些特定需求。

目前,關于智能纖維及智能紡織品的研究是紡織服裝領域的研究熱點。沈新元等從pH響應性凝膠纖維、光敏纖維和溫敏纖維等3個方面對智能纖維進行了綜述;劉娜介紹了敏感型智能纖維和智能材料傳感器兩種主要智能材料在服裝上的應用;姚連珍等闡述了形狀記憶纖維、變色纖維、蓄熱調溫纖維、智能凝膠纖維和電子智能纖維五大類典型智能纖維的制備、功能以及應用狀況,對本文具有一定的參考價值。但近些年來一些學者認為現有變色纖維的顏色變化是盲目進行的,不能根據環境的變化進行智能調節,因此將其視為功能材料,有一定的合理性。

R.E.Neunham將智能材料分為消極、積極和高極等3類,得到了眾多學者的認可。但消極智能材料與功能材料類似,并沒有達到真正的智能,因此本文所述的智能纖維及其紡織品主要是后兩類,著重從相變纖維、形狀記憶纖維、智能凝膠纖維、光導纖維和電子智能纖維等5種纖維對智能纖維進行介紹,同時闡述了智能紡織品的研究狀況,并且對智能纖維及智能紡織品的發展趨勢進行了展望。

1智能纖維

1.1相變纖維

相變纖維是一種結合相變材料技術與纖維制造技術開發的,能夠自動感知環境溫度的變化而智能調節溫度的高科技纖維產品。其中包含的相變物質通過發生固-液或固-固可逆轉化可使纖維具有雙向溫度調節和適應性:當環境溫度高于某一閾值時,材料相變吸熱而具有制冷效果;當環境溫度低于某一閾值時,材料相變放熱而具有保溫效果,以此來控制纖維周圍的溫度。目前市場上比較具有代表性的相變纖維產品有Outlast、Comfortemp、Thermasorb和CoolVest等,它們可以在溫度振蕩環境中反復循環使用,并且熱循環次數普遍都達到1000次以上。

1.2形狀記憶纖維

形狀記憶纖維是指在一定條件下(應力、溫度等)發生塑性形變后,在特定條件刺激下能恢復初始形狀的一類纖維,其原始形狀可設計成直線、波浪、螺旋或其它形狀。主要有形狀記憶合金纖維、形狀記憶聚合物纖維和經整理劑加工的形狀記憶功能纖維三大類。目前較為常見的形狀記憶合金有TiNi系合金、Cu基合金和Fe基合金。形狀記憶合金纖維具有手感硬、回復力大的特點,可被用作紗芯與其它各種纖維紡出具有形狀記憶效果的花式紗,并織成動感織物。

形狀記憶聚合物有聚氨酯、聚內酯、含氟高聚物和聚降冰片烯等多種品種,其中形狀記憶聚氨酯由于具有易激發、形變量大、質量輕、成本低等優良特性而被廣泛開發。形狀記憶聚合物纖維具有眾多優點,如手感較形狀記憶合金纖維柔軟、易成形且具有較好的形狀穩定性、機械性質可調節范圍較大、應變可達300%甚至更大等,因此其在紡織品上具有較為廣闊的應用前景。

1.3智能凝膠纖維

智能凝膠纖維是指能隨外界刺激(溫度、pH值、光、壓力、電等)發生體積或形態改變的凝膠纖維。根據刺激條件的不同,智能凝膠纖維主要可以分為pH響應性凝膠纖維、溫敏纖維、光敏纖維和電敏纖維等,其中以pH響應性凝膠纖維最為常見。智能凝膠纖維具有自適應性、生物相容性的特點,近年來常被用于智能紡織品的開發設計中。

1.4光導纖維

光導纖維是一種可將光能封閉在纖維中并使其以波導方式進行傳輸的光學復合纖維,亦稱為智能光纖,由纖芯和包層兩部分組成。它具有優異的傳輸性能,可隨時提供描述系統狀態的準確信息。光導纖維直徑細、柔韌性好、易加工,同時兼具信息感知和傳輸的雙重功能,被人們公認為首選的傳感材料,近些年來被廣泛用于制作各類傳感器,在智能服裝、安全性服裝等新型服裝中屢有應用,以實現對外界環境的溫度、壓力、位移等狀況以及人體的體溫、心跳、血壓、呼吸等生理指標的監控。

1.5電子智能纖維

電子智能纖維是基于電子技術,融合傳感、通訊和人工智能等高科技手段而開發出的一類新型纖維。隨著人們需求的日益增長,對電子智能纖維也提出了更高的要求,目前市場上的電子智能纖維主要有抗靜電纖維、導電纖維等,其中以導電纖維最具代表性。導電纖維是指在標準狀態(20℃、相對濕度65%)下,比電阻低于107Ω?cm的纖維,其具有優良的導電性能,并能通過電子傳導和電暈放電來消除靜電,主要被用于消除靜電、吸收電磁波以及探測和傳輸電信號。

2智能紡織品

目前在智能紡織品的開發過程中,堅持的理念是針對某些特定功能要求,結合相應的一種或幾種智能纖維以及其它材料,以織造或整理的形式加工成或引入到紡織品中,從而開發出滿足用戶相應需求的紡織品,而不是單純的將某一類或幾類智能纖維織成紡織品。因此本文將智能紡織品與智能纖維分開來介紹。

2.1智能溫控紡織品

智能溫控紡織品是一類可以智能控制織物溫度以提高其舒適性的紡織品。按照對外界溫度的刺激反應方式,可將其分為保溫紡織品、降溫紡織品及調溫紡織品三大類。其中調溫紡織品由于具有雙向溫度調節和適應性而被作為智能紡織品,用于滑雪服、消防服、內衣、帽子、手套、襪子、毛毯、床墊、枕頭等產品的開發。目前調溫紡織品的制造工藝主要包括涂層整理、復合紡絲和微膠囊紡絲,并且發展較為成熟。

近些年來,調溫紡織品的研究在國內外取得了較為突出的成就。美國是最早研究調溫紡織品的國家,起初主要針對登月計劃,并于1988年成功開發出Outlast相變材料,1994年后調溫紡織品逐漸商用,并且性能不斷提高。目前較為先進的為美國Polytech公司開發的Ureatech“空調”織物,它是一種聚氨酯涂層調溫織物。我國在調溫紡織品方面的研究相對較晚。2003年,保定雄亞紡織集團與美國安伯士國際集團一起利用“太空技術”成功研發出了相變調溫洛科絨線,并在國內首次生產出“冬暖夏涼”的服裝。盡管當前眾多此類產品已實現產業化,但加工難度大、服用性不佳以及耐久性差等問題仍較為突出。

2.2形狀記憶紡織品

形狀記憶紡織品通常是指將具有形狀記憶功能的材料以織造或整理的形式加工成或引入到紡織品中,使其具有形狀記憶、高恢復形變、良好的抗震和適應性等優異性能的一類紡織品。其加工方法主要有兩種:一是用形狀記憶纖維織造;二是對紡織品進行形狀記憶整理。其中用形狀記憶纖維織造時,可純紡,也可與任何一種天然纖維或其它化學纖維交織或混紡織成形狀記憶織物。而形狀記憶整理方法有樹脂整理、形狀記憶高分子整理、膠原整理以及接枝與包埋等。目前常用的整理方法是通過在織物上層壓聚氨酯膜或涂布聚氨酯涂層。

形狀記憶紡織品可以被開發成眾多品類和功能的服飾,如阻熱隔熱服、防水透濕服、懶人襯衫、抗浸保溫服等。尤其被用于以下場合:(1)用于領口、袖口以及下擺等有較高保型要求的部位;(2)用于衣服肘部、大衣后擺、褲子膝部等部位,以滿足回復要求;(3)用于針織物等保形性差的材料中,以改善織物性能。

2.3防水透濕紡織品

防水透濕紡織品是指水在一定壓力下不能滲入織物,而人體散發的汗氣卻能通過織物擴散或傳導到外界,不在體表和織物間積聚冷凝,使人主觀感覺不到發悶的一類功能性紡織品。其主要具有防水性和透濕性兩大功能。防水透濕紡織品的透濕機理主要有兩點:一是微孔質擴散機理;二是親水集團“吸附-擴散-解吸”傳遞水蒸汽分子機理。

目前防水透濕紡織品的加工方法歸納起來主要有3種:超高密結構法、微孔技術法、致密親水膜技術法。因此防水透濕紡織品可分為防水透濕的高密紡織品、微孔膜防水透濕紡織品、無孔膜防水透濕紡織品和智能型防水透濕紡織品等4類。但真正可以稱為智能紡織品的是智能型防水透濕紡織品。代表性產品是日本三菱重工業公司生產的形狀記憶聚氨酯及其防水透濕織物Diaplex產品,其防水性能可達20000~40000mm,抗水壓達到196.133~392.266kPa,透濕氣量達到8000~12000g/(m?24h),并且其透濕性能可隨溫度變化進行相應調節,實現智能化,因此能適合不同條件下穿著,從而調節人體服裝內的微氣候。目前其主要用于登山服、滑雪服、運動服、救生服等服裝中。

2.4智能抗菌紡織品

紡織品經抗菌處理后可以發揮兩方面的功能:一是保護使用者;二是防止纖維受損。抗菌紡織品主要由兩種方法獲得:用抗菌纖維制成各類織物;用抗菌劑對織物進行后處理。目前市場上的抗菌紡織品以后者居多。而抗菌劑的抗菌機理可歸納為:(1)使細菌細胞內的各種代謝酶失活;(2)與細胞內的蛋白酶發生化學反應;(3)抑制孢子生成,阻斷細菌DNA的合成;(4)加快磷酸氧化還原體系,打亂細胞正常的生長體系;(5)破壞細胞內的能量釋放體系;(6)阻礙電子轉移系統及氨基酸轉酯的生成。

智能抗菌紡織品是一種對細菌具有選擇性控制功能的紡織品,不管是在輕微活動還是劇烈活動條件下,都能使皮膚表面的某些微生物的生長和繁殖維持在正常水平,目前被廣泛用于毛巾、內衣、床單以及兒童的布玩具等用品中。智能抗菌紡織品的加工方法有共混紡絲法、復合紡絲法、接枝改性法、離子交換法、濕紡法以及后整理法等,主要是基于智能凝膠纖維開發的,如將濕紡中的凝膠態纖維浸入抗菌劑溶液中,使溶液封入織物內部,從而具有抗菌作用。但智能抗菌紡織品的耐久性能一般不好,經過洗滌后織物的抗菌性能會下降甚至消失,目前市場上此類產品的洗滌次數通常在30次左右。

2.5電子智能紡織品

電子智能紡織品是基于電子技術,將傳感、通訊、人工智能等高科技手段應用于紡織技術上而開發出的新型紡織品。電子元件的加入,為紡織品提供了新的解決途徑,同時也帶來了新的安全隱患和加工難題,因此與其它紡織品不同,針對電子智能紡織品的研究已形成一套獨立的理論和實踐體系。在電子智能紡織品的研發過程中,需要融合多學科知識,并注重科技與時尚的交融。

關于電子智能紡織品的研究較其它紡織品而言相對較晚,但近些年已成為紡織服裝領域的研究熱點,并被當作未來的研究方向之一。目前在電子智能紡織品的開發中,傳感裝置是常用的元素,其運用使紡織品具有感知外界環境和人體內部狀態的功能,同時光導纖維以及導電纖維等材料的運用,使紡織品更趨模擬生命系統。江南大學服裝安全設計中心近些年運用傳感裝置開發出了一系列安全性服裝,如交通安全類、醫療安全類等,在安全性童裝的研究中尤為突出。同時,包括美國、芬蘭、日本、德國、意大利等在內的一些國家在該領域的研究也進行得如火如荼,并且成績顯著。目前來看,電子元件與紡織品的融合仍是此類紡織品開發中的重點和難點。

3發展前景

智能纖維及智能紡織品的研究與開發促進了紡織品的更新換代,未來多學科交叉運用在紡織服裝領域將越來越普遍,從而提高其核心競爭力,主要呈現出以下趨勢。

3.1性能優化

智能纖維及紡織品的突出特征就是智能化,但由于目前技術水平的局限,許多此類產品功能不成熟、單一化現象較為明顯。未來多學科知識的發展及交叉運用,將促使其朝著差別化、復合化、系統化的方向發展。即性能不斷優化,不僅有針對特定需求的功能突出的產品,也有滿足人們多種需求的產品,同時智能材料與紡織品的融合手段也越來越豐富,加強了產品的系統性。其中側重于光學性能、熱學性能、電學性能以及電子信息類智能纖維及智能紡織品將具有廣闊的應用前景,而電子信息類智能纖維及智能紡織品中的電子元件將更加微型化、柔軟化,以適應此類產品的開發需求。

3.2綠色安全

一個新產品的面世必須經過相應的評價,從而確保其安全性與可靠性。目前在智能纖維及智能紡織品的開發中,主要以技術為中心,注重對功能的實現,而輕評價。因此現在的智能纖維與智能紡織品的安全性與可靠性得不到有效保障,這在電子類產品中尤為明顯。隨著綠色安全理念的不斷深入,未來智能纖維及智能紡織品的開發將以用戶為中心,強調對產品的評價,從而確保其綠色安全,而技術仍是其中重要的一環。

3.3產業化

產業化能推動一個產品的開發進入良性循環,因此產業化是智能纖維及智能紡織品向前發展的保證。一個產品要達到產業化的要求必須滿足眾多條件,如成本、美觀性、實用性等。盡管目前有不少此類產品已實現商用,但更多的還只停留在試驗階段,特別是電子智能類纖維及其紡織品,存在許多難點尚未攻破。未來智能纖維及智能紡織品的開發會更加專業化與商業化:一方面,強調技術的多功能集成,尤其在軍工、航空航天領域;另一方面,以大眾消費者為中心,針對目標人群的需求對產品進行相應設計,以符合市場的需求。

4結語

智能纖維及智能紡織品的開發與應用是當今紡織服裝領域的研究熱點,也是未來的發展趨勢。此類產品的研發將惠及軍工、醫護、休閑娛樂、裝飾等多重行業的發展,關系到國計民生。我國在智能纖維及智能紡織品產業上起步較晚,與一些發達國家有相當大的差距,但隨著我國相關部門重視程度的提升,在一些品類中已開發出不少優秀的產品,未來我國對此的關注程度將不斷加深,同時強調人本思想,融合多學科知識的交叉運用,以形成核心競爭力。

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作者簡介:張希瑩,女,1990年生,碩士在讀,主要從事服裝安全設計與品牌研究。

作者單位:江南大學生態紡織教育部重點實驗室。

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