世界紡織科技進展之高值化

引言：當前，世界經濟結構處于深度調整階段，與此同時，新一輪科技革命和產業變革正加速推進，兩者疊加效應明顯。一方面，學科多點突破、交叉融合趨勢日益明顯，信息網絡、生物科技、清潔能源、新材料與智能制造等領域呈現群體躍進態勢，不斷催生新產業、新模式、新業態；另一方面，世界主要國家都在加快布局新產業、新業態，通過加大科技創新投入，充分利用科技革命和產業變革機遇，加快培育新動能，以搶占未來經濟和產業競爭的制高點。相關研究表明，從現在到2040年前后，將是新科技革命孕育發展的關鍵時期，帶來世界發展格局的深刻變化。

高值化主要涉及高性能纖維、納米纖維、功能性纖維以及支持低成本、高端產品生產的工藝技術、裝備和原材料。其中，材料領域是高值化研究與利用的主要對象之一。

纖維高值化

現階段，纖維高值化的途徑趨于多樣化，主要包括工藝技術的重大創新、節能環保化、低成本化以及產品系列化、高性能化、納米化、智能化和個性化設計等。高值化新纖維的研制和應用是一種趨勢但尚未成為主流，這幾十年來在民用纖維領域只出現PA56纖維、PA9T等少數品種，在高性能纖維領域只有聚酮和雜環類的M5纖維，且迄今尚未大規模生產。

通用纖維高性能化的成功案例是將超高相對分子質量樹脂以凝膠紡絲等方法加工成產品，如聚乙烯（PE）和聚乙烯醇（PVA）纖維K2等，還有制成PE、聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）、PVA等中空纖維分離膜，進一步加工成高值分離元件。比如Innegra Technologies公司推出了超高模量PP纖維Innegra，密度只有0.84g/cm³，可加工成超輕防彈產品；美國Plascore公司利用高強高模PP纖維，進一步加工成輕量、堅固、高韌性和相對低成本的PP蜂窩結構材料。

Plascore PP蜂窩材料

中國臺灣一家生產PAN預氧化纖維（POFF）的廠家幾年前就研制出了POFF與對位芳酰胺纖維混織而成的西服，呈墨綠色有黑格，外觀優美，用1250℃的氧乙炔火焰噴射器近距離對射，產品不變色、不收縮、不燃燒。

Centexbel比利時紡織研究中心利用高性能PLA納米纖維加工自增強復合材料；通過改善PLA的耐溫性和耐久性，制成了自感應纖維、自清潔纖維和自愈合纖維，提高了其附加值。

為特定需求而精心設計的紡織服裝是實現纖維材料超高值的手段之一，多用于運動衣和高檔時裝。如美國斯坦福大學的工程師開發了低成本塑料基PE紡織品，夏日人體穿著時會帶來涼感，而且可阻擋陽光并使汗液迅速蒸發。它是由2層納米微孔織物間夾入棉織網格組成的，其中具有納米微孔的PE織物的水分蒸發速率高于棉織品，可使汗液輕易透過它而蒸發。Adidas開發出一款智能泳衣，可使游泳運動員達到最高速度。其所用技術有3個關鍵點：能量最佳化（XTRA），其帶式材料的作用是支撐游泳運動員的活動鏈；智能材料（X－TRA FLOW）被置于織物的最關鍵位置，以提高身體在水中的定位；特殊動程生物統計裝置（X－TRA FlT），針對不同游泳沖程的獨特運動而設計。Skynfeel服裝公司設計出跳遠運動員專用運動服，通過一種鱗片狀設計，使人體的汗液能迅速蒸發，并最大限度地減小服裝對人體的制約，延長騰空時間。

嶄新設計的跳遠運動服

高值化產品加工技術

隨著針織機械加工技術不斷提高以及新型高支高質量紗線的開發，針織機的機號不斷提高。當前，無沉降片大圓機最高機號可達E90，每英寸3路喂紗，下機織物細密、紋路清晰、彈性良好，可實現高品質針織內衣面料的生產；高速特里科經編機最高機號可達E40，最高速度可達4400 r/min，產量可達100.38m/h，極大地提升了生產效率和產品質量；此外雙針床經編機機號可達E32，電腦橫機機號則可達E21，進一步促進針織面料朝著輕薄化方向發展。未來將進一步解決輕薄針織面料的正常編織以及影響面料品質的疵點問題等技術難點，通過針織過程成圈機件及其紗線張力的有限元模擬與分析，編織張力的設計與預測，輕薄型面料后整理精細控制技術研發，促進高支棉紗、毛紗以及混紡紗高檔輕薄針織面料的開發，實現面料的多功能復合，提高產品附加值。

細針距針織技術與產品