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化纤新材料技术与核心竞争力建设
文章来源 : 配资平台炒股骗局摩尔 发布时间 : 2017-08-08 浏览量:

我国纤维新材料发展现状


2016年,我国化纤产量4943万吨,占世界化纤总量的74%,化纤占我国纺织纤维加工总量的83%。化纤工业已成为纺织工业整体竞争力提升的重要支柱产业、具有国际竞争优势的产业、战略性新兴产业的重要组成部分。


功能性纺织新材料整体技术进步显着

具有阻燃、抑菌、抗静电等功能的纺织材料,如硅-氮系阻燃粘胶短纤维、聚丙烯腈预氧化纤维、阻燃涤纶、阻燃锦纶、导电涤锦复合纤维、导电间位芳纶纤维、铜碳纳米聚酰胺6生态抑菌纤维、聚乳酸生态抑菌纤维、超细旦多孔再生聚酯生态抑菌纤维、异形聚酰胺6生态抑菌纤维等,主要应用于特种军服和消防服、飞机和高铁内饰材料、高档纺织品、医用卫材等领域。


生物基化学纤维及原料核心技术取得新进展

技术:生物基纤维原料生物发酵和分离纯化核心关键技术,高脱乙酰度壳聚糖、褐藻酸盐和竹、麻浆粕的量产化、绿色化生产技术取得突破;壳聚糖纤维、溶剂法纤维素纤维、海藻酸盐纤维和生物基聚酰胺纤维等纺丝、后整理产业化关键原创性技术取得重大突破。

规模:生物基化学纤维总产能达到35万吨/年,其中生物基再生纤维19.65万吨,生物基合成纤维15万吨,海洋生物基纤维0.35万吨。

标准化:生物基化学纤维标准体系建设取得质的突破,截止2017年,共计发布实施标准21项,其中有13项行业标准和8项化纤协会团体标准。

应用:生物基化学纤维应用领域进一步拓宽,得到广泛应用。例如在贴身内衣、衬衫、休闲运动、特种工装等服装领域;床品、窗帘等家纺领域;面膜、纸尿裤、妇女卫生巾、成人失禁用品等卫生材料领域;航空航天、军工、产业用等领域;医疗绷带、手术缝纫线等医用敷料领域。


关键战略纤维新材料

我国高性能纤维所有品种稳步发展,品种齐全,产能规模已居世界前列。生产工艺技术进步明显,从2010年至2016年共有9项高性能纤维领域的技术进步成果获得“纺织之光”科技进步一等奖。碳纤维、间位芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维和连续玄武岩纤发展基础更加强化;间位芳纶、连续玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维产业发展进程加快;聚芳醚酮纤维、碳化硅纤维研发力度越来越大。我国高性能纤维产业化情况见下表。

国产高性能纤维已基本满足国防军工需求,在民用航空、交通能源、工程机械装备、建筑结构和海洋工程等领域也得到广泛应用。


前沿纤维新材料

我国前沿纤维新材料品种逐渐扩展,目前以相变储能粘胶智能纤维、光致变色再生纤维素纤维、蓄热聚丙烯腈功能保暖纤维和模拟人体器官用中空纤维等为代表的智能仿生纤维逐渐起步;静电纺纳米纤维、纳米改性聚苯硫醚纤维、生物纳米纤维和碳纳米管在理论研究和应用方面均有所突破,以石墨烯改性聚酯纤维、石墨烯再生纤维素纤维、石墨烯改性聚酰胺6纤维材料为代表的石墨烯材料在纤维应用领域不断扩展。

总体来看,目前我国已经成为高新技术纤维(含生物基化学纤维)生产品种覆盖面最广的国家,高性能纤维产能、潜在消费量世界第一,部分高新技术纤维的生产及应用技术达到国际领先水平,部分满足国防军工、航空航天的需要,常规纤维的多功能化、高性能化和低成本处于领先国家序列。


发达国家纤维产业革命


目前发达国家正着重于研究和应用纺织新材料,并利用新技术对旧材料实现再开发(新功能)、再应用(新用途),通过新构思再造旧材料的新价值。他们的研究模式也呈现出一定的特点:多/跨学科交叉研究是核心、多/跨领域技术交叉互用是主途径、多/跨领域联合研究开发是大趋势。


美国的智能纺织计划

美国在碳纤维、芳纶等高性能纤维及其复合材料,生物基纤维材料,地毯、非织造布等产业用纺织品领域的优势明显,他们特别重视信息技术和管理信息系统,国家组织、高校、大企业是产业重大核心技术供给和产业化主体,同时国家战略也会推动技术融合。


德国的未来纺织项目

德国纺织目前有三大目标:一是提高资源利用率,推行循环经济;二是打造以客户为中心的柔性价值链——未来的纺织工厂、数字化制造过程、大规模定制、新的商业模式;三是研发未来的新型纺织纤维材料,强化德国纺织纤维材料的优势地位。

德国纺织产业技术创新体系很完备,与纺织相关的大学和研究机构10多个,研发人员超过2000人。以“四大学会”(亥姆霍兹联合会(HGF)、马克斯?普朗克学会(MPG)、弗朗霍夫应用研究促进协会(FhG)、莱布尼茨科学联合会(WGL))为代表的国家级研究机构有相关的分领域研究所,重点是纤维新材料。三家全球着名的专业纺织科研机构(海恩斯坦研究院、邓肯多夫国家纺织纤维研究院、图林根纺织塑料研究院(TITK)),前瞻性应用研究,与企业合作密切,具备产业化能力。


日本的纺织技术研究方向

日本的高技术纤维和高端纺织服装技术的领先优势明显,拥有碳纤维、对位芳纶和超高分子量聚乙烯三大高性能纤维研发和生产核心技术;还有聚芳酯、PBO、超高强维尼纶等重要品种的研发技术。装备制造、信息和自动化技术也为纺织产业提供了强大的支撑。

日本大企业是产业技术供给和产业化的主体,例如东丽、帝人等大企业在新合纤领域基本拥有除装备外的从纤维到纺织品较完整的技术创新链。东丽公司拥有从碳纤维到复合材料制品的生产和研发。企业设立有不同性质的研发中心和研究所,东丽、帝人等企业在海外设立有研究所,从事应用基础研究。

在日本,大学会为企业专门提供技术服务,并联合进行项目研发、技术咨询服务。


我国纤维新材料产业的创新发展


未来,我国纤维新材料产业需通过“3+1”重大技术(新溶剂法纤维素纤维、生物基合成纤维、高性能纤维高端生产与应用和锦纶熔体直纺技术)突破、智能制造、绿色制造、品牌质量与提升等路径,实现功能性纤维材料开发与品质提升、生物基化学纤维产业化、高性能纤维产业化和系列化等方向发展。


功能性纤维材料开发与品质提升

大容量聚合纺丝设备开发。开发高效节能的大容量聚酯聚合和熔体直纺的设备和工艺技术,突破锦纶环吹风技术,提升大容量锦纶装备水平,进一步降低常规纤维的生产成本。利用模块化技术实现差别化、功能性纤维的规模化生产。

 新型纤维品种开发。开发新一代共聚、共混、多元、多组分在线添加等技术,实现深染、超细旦、抗起球、抗静电等差别化纤维的规模化生产。开发新型中空纤维膜以及阻燃、抗熔滴、抗紫外、抗化学品、抗菌等功能性纤维的制备和应用技术,进一步提高化纤产品在工业及家纺领域的应用比例。

柔性制造技术。建设化纤高效柔性制造技术创新平台,提高工程技术及产品的开发能力,提升关键核心技术的自主创新水平,系统解决产业发展技术瓶颈。


生物基化学纤维产业化

突破生物暨化学纤维关键装备的制造、攻克生物基化学纤维及原料产业化技术瓶颈,实现生物基化学纤维规模化生产、着力拓展在服装、家纺和产业用纺织品等方面的应用。

生物基再生纤维。突破溶剂法纤维素纤维(Lyocell)关键装备制造的技术瓶颈及高效低能耗溶剂回收等自主创新技术,实现规模化生产;拓宽原料来源,建成示范生产线。 

生物基合成纤维。突破生物基合成纤维原料的产业化制备技术,重点发展非粮食资源的生物基纤维原料生产,提升聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯及生物基聚酰胺的聚合、纺丝和染整产业化技术水平。 

海洋生物基纤维。开发国产虾(蟹)壳、海藻等海洋生物基纤维原料,建立海藻纤维的原料基地;进一步提高单线产能,降低生产成本,拓展应用领域。 


高性能纤维产业化和系列化

产业化和系列化目标:第一,进一步提升与突破高性能纤维重点品种关键生产和应用技术;第二,进一步提高纤维的性能指标稳定性;第三,拓展高性能纤维在航空航天装备、海洋工程、先进轨道交通、新能源汽车和电力等领域的应用。

高性能纤维稳定化、低成本化生产方面。着力扩大单线产能、优化控制过程,实现T300级和T700级碳纤维、芳纶1313、超高分子量聚乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、连续玄武岩纤维等高性能纤维的批量化和低成本生产,强化产品质量标准的制定和执行,全面提高产品质量的稳定性,进一步增强产品的市场竞争力。 

高性能纤维新品种开发和系列化发展方面。着力提升碳纤维、芳纶、聚酰亚胺纤维和聚四氟乙烯纤维等高性能纤维品种的系列化,以满足下游用户的需求。突破高强高模型碳纤维、连续碳化硅纤维、硅硼氮纤维、聚芳醚酮纤维等新型高性能纤维制备及产业化的关键技术。

高性能纤维创新体系建设方面。着力建设高性能纤维及复合材料研发和应用的公共服务平台,为行业提供技术支撑和培育高质量技术人才。

智能制造方面。主要围绕数字化纤维全流程生产技术、产业链智能生产追溯系统、化纤生产智能物流系统、智能示范工厂和智能车间展开;紧密结合大数据、云计算、互联网、物联网提高信息化技术应用水平,变革产业价值模式,开创产业发展新思维。

绿色制造方面。重点发展三大绿色纤维:循环再利用化学纤维、生物基化学纤维、原液着色化学纤维。在品牌与质量提升方面,下一步要制定品牌建设标准和价值评价体系、加强纤维品牌推广、完善标准和质量体系建设。

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