不断创新的世界高新技术纤维(2)

近年来,传统成纤聚合物不断出现用新技术实现高附加值化的趋势,新素材纤维、再生碳纤维和高性能纤维的新品种不断涌现,丰富了高新技术纤维的品种系列,以满足人类社会愈加多样化的需求。筛选并介绍了最近出现的重要新品种纤维及其新技术,以及其性能改进的特点。     

高新技术纤维最新动态

介绍了碳纤维等4种高性能纤维、5种通用纤维及非织造布的新技术改性品种,以及中空纤维分离膜的最新研发、应用和产业发展动向,这些高新技术纤维的发展有利于今后的节能、环保和人类的安康。     

保持强势发展的世界高科技纤维(1)

论述了4种代表性高性能纤维和7种功能纤维的强势发展概况,其中PAN基碳纤维将以年需求15%以上的速度增长,到2010年东丽、台塑、Hexcel和SGL的产能各为2.5×104、8×103、7.3×103和4.5×103t/a;中空纤维超纯膜和反渗透膜将以年需求11%～12%的速度增长;其它纤维也有不同程度的快速增长,而纳米纤维和聚乳酸纤维则是未来具有发展潜力的纤维.     

新型高新技术纤维及其制品

介绍了12种新型高新技术纤维及其制品,包括聚酰胺56、聚乙烯-聚丙烯芯鞘型复合纤维、Tencel C、乙烯-乙烯醇共聚超细纤维非织造布、空气净化服、热调节纤维、抗熔体纺织品、聚丙烯熔喷纳米纤维非织造布、碱性硫酸镁纤维、塑料/石英光纤、磁性PAN基碳纤维、PAN/碳纳米管复合纤维及其碳纤维。这些新型纤维及其制品的研发思路值得我国科技工作者借鉴。     

主要高新技术纤维的最新发展

全球高性能纤维的需求依然强劲,PAN基碳纤维(PAN-CF)的需求量预计将从2012年的4×104t左右,扩大至2015和2020年的7×104t和1.4×105t。碳纤维复合材料市场的平均增长率约为31.5%。中间相沥青基碳纤维将在大型风电叶片、隧道补强、导热材料、超导电材料等获得新发展。对位芳酰胺纤维新产品不断出现,其年均需求增长率约为7%～9%。超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)薄膜切割纤维及条带作为新防护材料得到了新发展。聚乳酸(PLA)的复合纤维、混纺制品及改进产品,推动了其不断发展,而溶剂法纤维素纤维通过改进原纤化、起球等,也获得了长足发展。此外,间位芳酰胺、芳酰胺-酰亚胺、酚醛及聚苯并咪唑纤维,都有不同程度的新发展。     

世界高性能纤维的发展特点和新形势(1)

列举了14种主要高性能纤维的国内外发展特点和新形势,其中有机耐高温纤维和高强高模纤维的年需求量将各以5%和10%～16%的速度增长,并列举了未来将支撑其发展的新应用领域。我国的主要高性能纤维预期到2010年将全面挤身世界生产大国行列,而且向品种系列化和工艺技术多样化的方向发展。     

我国高新技术纤维产业化发展的步伐要进一步加快

国内有关专家提出，为加快国内高新技术纤维产业化发展的进程，分析总结为3点：一是走产、学、研联合攻关之路。三者结合，充分发挥各自所长，加快进程。二是走技术创新之路，发展自主知识产权，走出一条中国式的发展道路。三是需要国家政府部门的大力支持。     

基于高新技术纤维与仿生材料的智能服装设计

为更好地提升服装应用价值,推动智能科技装备在服装产业中的应用,基于艺术与科技融合理念,论述了智能服装中高新技术纤维材料以及柔性可穿戴仿生材料的分类与发展现状,进一步分析了智能服装在医疗、运动及保健领域的市场化应用要素。基于智能服装多学科交叉融合的特点,提出关注可持续性设计、注重功能多样化体系及推动设计产品商业转化是智能服装在未来的主要发展趋势。     

保持强势发展的世界高科技纤维(2)

论述4种代表性高性能纤维和7种功能纤维的强势发展概况,其中PAN基碳纤维将以年需求15%以上的速度增长,到2010年东丽、台塑.Hexcel和SGL的产能各为2.5×104、8×103、7.3×103和4.5×103t/a;中空纤维超纯膜和反渗透膜将以年需求11%～12%的速度增长;其它纤维也有不同程度的快速增长,而纳米纤维和聚乳酸纤维则是未来具有发展潜力的纤维.     

主要功能纤维的新进展(1)

介绍了近期中空纤维在人工肾、人工肺、富氧和高浓度臭氧制备、醋酸和异丙醇提纯、携带式净水器、节能型膜分离活性污泥法(MBR)、海水淡化的新进展。以及活性碳纤维、光导纤维、吸铯纤维、吸铜纤维、纳米纤维包括在空气滤材、液体滤材、能源领域、复合材料增强体、纳米高性能纤维、生物技术、信息技术、分散稳定剂及超导纳米纤维等的应用和制造技术的最新进展。     

高科技纤维的新形势与我国的机遇

目前世界主要高科技纤维的发展,由于受到新型大市场的推动,正以两位数迅速扩展,其中碳纤维在1998、2005和2010年的需求量,分别为1．33万、2．12万和4万t。此外,新品种纤维和新加工纱不断涌现,性能不断提高。到2000年后主要高性能和高功能纤维将迎来第三次扩建产能高潮,到2002年仅日本3家公司的PAN基碳纤维总产能将突破2万t／a,而产能合计为4万余t／a的对位芳酰胺纤维到2000年将实现满负荷生产,功能纤维也将有较大发展。对我国来说,目前存在许多有利的机遇,若能因势利导,必将促进我国高科技纤维的发展。     

巡视国外高科技纤维动向

到2010年国外的PAN基碳纤维预期将以13%的年增长率增长,而对位芳酰胺纤维则将以9%增长,吴羽和三菱化学的沥青基碳纤维产能,2007年将各扩大至1100t/a和1000t/a。聚酰亚胺中空纤维气体分离膜将于2007年实现产能翻番,东丽的聚乳酸纤维2007年将由目前的250t/a扩大至600t/a,昭和电工的纳米碳纤维产能也将于2007年初扩大2.5倍,由目前的40t/a扩大至100t/a。在新品种方面,聚酮纤维将于2008年建成生产厂,主要用于高级轮胎帘子线;三菱人造丝则首创湿纺芯鞘型纤维,用作调温及导电、发热等纤维。在应用方面,各公司开发了各种新市场。     

世界高性能纤维的发展特点和新形势(2)

列举了14种主要高性能纤维的国内外发展特点和新形势,其中有机耐高温纤维和高强高模纤维的年需求量将各以5％和10％-16％的速度增长,并列举了未来将支撑其发展的新应用领域。我国的主要高性能纤维预期到2010年将全面挤身世界生产大国行列,而且向品种系列化和工艺技术多样化的方向发展。     

高科技纤维的新技术和新品种

介绍国外对位芳酰胺纤维、碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、间位芳酰胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维、酚醛纤维、中空纤维气体分离膜和离子交换纤维的新技术、新工艺和新设备,并进行了评述.随后介绍几种重要的新型高科技纤维,如聚对亚苯基双恶唑、聚苯胺、聚醚酮、多肽和环氧树脂纤维。     

四大类品种高科技纤维异军突起

今后5 a将迎来PAN基碳纤维、对位芳酰胺纤维、中空纤维分离膜及纳米纤维的大发展期。到2010年世界小丝束PAN基碳纤维的需求量可望达到4万t/a,而产能合计约为4～4.3万t/a(按12k计),因此仍将处于紧俏状态,我国2 a内将建成1 200 t/a的生产厂。对位芳酰胺纤维的总产能在未来2～3 a内将超过5万t/a,主要由杜邦和帝人控制,但中、韩将打破这两家的垄断。此外,世界缺水化的趋势在加速,因此将推动中空纤维RO膜、UF膜、MF膜和NF膜等的发展,而纳米纤维的逐步产业化,将开辟广阔的新应用领域。