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二十一世紀(jì)化纖科技發(fā)展趨勢

http://mamafrist.com 2015年09月19日        

中國工程院院士、原紡織工業(yè)部副部長季國標(biāo)認(rèn)為,21世紀(jì)是科技的世紀(jì),新世紀(jì)的化纖科技發(fā)展將是和材料科學(xué)、生物工程、精密制造和電子信息技術(shù)的綜合集成,其發(fā)展趨勢將在以下幾個方面:


  一、高性能纖維:通過纖維的分子量、結(jié)晶度、整列度等的優(yōu)化結(jié)構(gòu),大大提高合成纖維的強(qiáng)力、模量等物理性能。滌綸、錦綸、丙綸的強(qiáng)度,現(xiàn)在只達(dá)到理論值的3.33%~5%。高分子量聚乙烯和對位芳綸纖維的強(qiáng)力現(xiàn)雖已達(dá)到24~35cN/dtex(每平方毫米的細(xì)絲可承重400公斤),也僅及理論值的10%~15%。

  這些高性能纖維是航空、航天、水利、建筑、交通運(yùn)輸、環(huán)保、防護(hù)和國防、軍工等方面的重要材料。

  二、差別化和功能性纖維:通過設(shè)計特異的纖維截面和不同材料的復(fù)合,納米及接枝等技術(shù),制成極細(xì)絲、多孔絲、異型絲、復(fù)合絲等多種形態(tài)、構(gòu)造,賦予阻燃、抗靜電、抗菌、蓄熱保溫、有色、易染、抗輻射、高吸濕等特殊功能,達(dá)到仿真和超真的效果。國外正在研究開發(fā)最細(xì)的單纖維,可以做到0.0001dtex,用4克這樣的纖維就可以把地球和月亮連接起來。

  三、工藝和裝備的技術(shù)發(fā)展:合成纖維的紡絲速度將從現(xiàn)行的7000米/分(磁懸浮的火車速度)再提高到16000米/分(即960公里/小時的飛機(jī)速度);滌綸短纖維生產(chǎn)線的單線能力將從現(xiàn)行的1.5萬噸/年提高到8萬噸/年。四、綠色和生物型新化纖:鑒于石油資源日益減少、環(huán)境污染嚴(yán)重、服用紡織品要求和人體生物相容等因素,近年來發(fā)達(dá)國家紛紛大力研究開發(fā)以農(nóng)產(chǎn)品和生物工程為主要原料的綠色化纖。

  1.溶劑法纖維素纖維(Lyocell)。

  纖維素直接溶解在氧化甲基嗎啉的溶劑中抽絲,生產(chǎn)過程無污染,纖維具有真絲的外觀,滌綸的強(qiáng)力,棉的舒適性,生物可降解,原料可以是速生木材或棉短絨。在美國、英國和奧地利已工業(yè)化,年產(chǎn)10余萬噸,這種方法的發(fā)展,有可能取代粘膠纖維。

  2.對苯二甲酸丙二酯(PTT)纖維。

  現(xiàn)行的滌綸是對苯二甲酸和乙二醇的縮聚物(PET),而PTT則是對苯二甲酸和丙二醇的縮聚物。丙二醇以玉米為原料,用生物工程合成已成功。PTT纖維保持了現(xiàn)有滌綸強(qiáng)力好、不易變形的優(yōu)點,且便于染色、富有彈性,市場前景十分看好。專家預(yù)計2010年其產(chǎn)量將達(dá)100萬噸。

  3.聚乳酸(PLA)纖維。

  它是谷物淀粉或豆渣等廢料,經(jīng)生物酶發(fā)酵成醣再轉(zhuǎn)化成乳酸而制得。該纖維具有滌綸的強(qiáng)度,有真絲光澤,手感很好?,F(xiàn)美國CargillDow公司正在建設(shè)年產(chǎn)14萬噸的工廠,預(yù)計明年將投產(chǎn)。業(yè)內(nèi)專家期望PLA成為新世紀(jì)最有前途的新纖維。

  4.甲殼質(zhì)(Chitin)纖維。

  甲殼質(zhì)是一種天然多糖,以蝦、蟹等的甲殼為原料,經(jīng)提純和化學(xué)處理后紡絲。這種纖維有極好的生物相容性,是理想的衛(wèi)生、保健紡織品和醫(yī)用材料,適于做內(nèi)衣和醫(yī)用敷料,在我國已開始實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

  5.蜘蛛絲。

  杜邦公司運(yùn)用生物工程和基因技術(shù)在研究開發(fā)人造蜘蛛絲蛋白質(zhì),仿制出的蜘蛛絲強(qiáng)而輕、有韌性,細(xì)度為蠶絲的1/10,強(qiáng)力高達(dá)相同細(xì)度鋼絲5倍~10倍。加拿大科學(xué)家還試用蜘蛛絲的基因DNA,植入羊的體內(nèi),羊奶里就含有蜘蛛蛋白,經(jīng)提煉后現(xiàn)已紡出蜘蛛絲。

  6.聚酯瓶和化纖廢舊料的回收再生利用。

  現(xiàn)已有先進(jìn)技術(shù),把聚酯瓶和化纖廢舊料還原成化纖單體,再紡成纖維,做絮棉、地毯和人造毛皮等。美國的滌綸短纖維,現(xiàn)約有30%是利用再生原料生產(chǎn)的,既解決了白色污染問題,又節(jié)約了資源。

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