近年來，我國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)發(fā)展迅速，不僅產(chǎn)品日益多樣化，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，而且成型、復合、功能后整理等關(guān)鍵共性技術(shù)和裝備等方面也取得了長足進步。比如，在應(yīng)急救援、抗洪搶險、海上溢油處理等安全防護領(lǐng)域，天宮、北斗系列衛(wèi)星、神州飛船、運載火箭、天問一號等航空航天領(lǐng)域，機場、高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，均發(fā)揮了重要的戰(zhàn)略支撐和物資保障作用：超低排放過濾材料助力環(huán)境保護工程，智能土工格柵實現(xiàn)工程主體的檢測和預警，粗旦聚丙烯長絲土工布的拓展應(yīng)用提高了基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量；極細金屬絲經(jīng)編、自潤滑織物、多功能飛行服和個體防護裝備等軍民兩用產(chǎn)品和技術(shù)，在航空航天和國防建設(shè)中發(fā)揮了重要作用；雙組份紡粘水刺、多射流靜電紡等技術(shù)突破，進一步提升了我國醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品的產(chǎn)業(yè)實力。

不久前，中國紡聯(lián)發(fā)布的《紡織行業(yè)“十四五”科技發(fā)展指導意見》指出，未來五年行業(yè)將重點突破四大類30 項重點關(guān)鍵共性技術(shù)，并圍繞這些共性技術(shù)，推動實施八大重點工程，而這些共性技術(shù)與重點工程中，產(chǎn)業(yè)用行業(yè)占據(jù)了相當?shù)姆蓊~和分量。

智能紡織品結(jié)合了材料科學、電子通信、傳感技術(shù)以及人工智能等相關(guān)技術(shù)，賦予了紡織品一定的功能性。智能紡織品的功能包括調(diào)溫、變色、防水透濕以及電子智能等。調(diào)溫、變色和防水透濕功能可以通過將高分子材料整理到織物上得以實現(xiàn)，電子智能則需要在紡織品中嵌入傳感器，結(jié)合通信和計算機技術(shù)，實時進行數(shù)據(jù)的收集和反饋。智能紡織品的發(fā)展應(yīng)用，既為人類生活和社會發(fā)展提供了便利，也拓展了紡織品的發(fā)展方向，增加了紡織品的附加價值。

智能紡織品產(chǎn)業(yè)化能有效推動產(chǎn)品的深入開發(fā)，這是智能紡織品繼續(xù)向前發(fā)展的有力保證，但產(chǎn)品要達到產(chǎn)業(yè)化的要求必須滿足許多條件，如成本、實用性、美觀性還有舒適性等要符合市場需求。可穿戴式智能紡織品具有輕便柔軟、舒適性好、能量轉(zhuǎn)化存儲性能優(yōu)異和集成度較高等特點，此類產(chǎn)品的研發(fā)將惠及軍工、醫(yī)護、休閑娛樂、裝飾等行業(yè)，但智能紡織品快速發(fā)展的同時，仍然面臨著物理性能優(yōu)化、提高安全耐用性、規(guī)范化發(fā)展、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等一些難題。

靜電紡

靜電紡絲是制備納米纖維常用的方法，所制備的纖維膜具有比表面積大、孔徑尺寸小，對細微顆粒物捕獲能力強等特點，可被用作高效耐高溫空氣過濾材料。熔體靜電紡絲技術(shù)逐漸受到學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，近年來有了跨越式發(fā)展。然而熔體靜電紡絲的發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)，由于熔體靜電紡絲方法缺乏系統(tǒng)理論指導，實際應(yīng)用還不夠成熟，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，有待進一步深入研究。

閃蒸法紡絲

閃蒸法紡絲工藝使非織造技術(shù)的“頂級”工藝，具有超高的紡絲速度、紡絲溶劑量少（與干法、濕法工藝相比）。目前，美國杜邦公司是全球唯一掌握該技術(shù)和產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的公司，“TYVEK”（特衛(wèi)強）是其產(chǎn)品的商品名。受制于國外專利保護，國內(nèi)閃蒸法紡絲工藝一直處于探索階段，天津工業(yè)大學、廈門當盛新材料有限公司等高校、設(shè)備制造企業(yè)這方面進行了一些研究和探索，在實驗室及小試工藝設(shè)備方面也取得了一些成果，但距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用目標還有很長的路要走路。

纖維素纖維紡絲成網(wǎng)

利用纖維素資源，通過紡熔工藝制得的非織造布產(chǎn)品具有高效、低能耗、環(huán)保和使用性能良好等特點。近年來，紡絲成網(wǎng)技術(shù)及其產(chǎn)品取得了長足進步，如熔噴法納米纖維技術(shù)已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，纖維素直接成網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)，紡噴（Spunblown）產(chǎn)品已經(jīng)進入個人防護制品市場，新型雙組分紡粘過濾介質(zhì)已批量用于防護新冠病毒。

目前，功能性、耐用性紡粘非織造布產(chǎn)品受到人們的普遍關(guān)注。大量非織造布產(chǎn)品實現(xiàn)了專用化，如車用非織造布、農(nóng)用非織造布、過濾與分離介質(zhì)材料、醫(yī)用紡織品等。近幾年，普通紡熔非織造布產(chǎn)品的克重亦從13 ～ 15 g/m2 降至8 g/m2。

熔噴、紡粘工藝

2020 年新冠肺炎事件對個人防護用品市場產(chǎn)生了極大影響。口罩、呼吸器、外科手術(shù)服、消毒巾、鞋套、一次性揩布以及防護服需求激增，打亂了熔噴非織造布原本的生產(chǎn)秩序。伴隨著疫情蔓延，對紡絲成網(wǎng)新產(chǎn)品提出了迫切需求，其間出現(xiàn)的新技術(shù)、新產(chǎn)品值得行業(yè)審視關(guān)注。如Bieglo公司推出的含3層復合結(jié)構(gòu)介質(zhì)的抗菌口罩，據(jù)稱具有99.9%抗菌效果，經(jīng)手洗或配以洗滌劑的機洗處理30個循環(huán)后，仍可繼續(xù)使用；以聚乳酸（PLA）纖維制作的生物基防護口罩可重復使用30次，使用期可達1 個月，新型PLA/PE 雙組分紡粘過濾介質(zhì)的口罩也已進入市場；Cummin公司投入市場的納米材料“Nanonet”被用作防護口罩的過濾介質(zhì)，其過濾效率達到99%（對直徑0.3μm 的顆粒），超過了N95 呼吸器的水平。

熔融紡絲成網(wǎng)工藝（紡粘法）是當前我國非織造布行業(yè)應(yīng)用最廣泛的工藝，產(chǎn)量占非織造布總產(chǎn)量的近一半。但國內(nèi)技術(shù)水平與國際先進水平相比，還存在較大差距。比如，目前我國紡粘纖維細度為1.8~2.0D，僅有極少機型可以接近1.3D，而國外先進國家的紡粘纖維細度約在1.0~1.1D，典型的可達0.7D；國產(chǎn)紡粘產(chǎn)品的斷裂伸長率很少能小于70%，而國外產(chǎn)品可達40%~50%。我國目前已經(jīng)開發(fā)出雙組分復合紡粘熱軋和水刺等產(chǎn)品，但大型雙組份生產(chǎn)線基本還需要進口，發(fā)展仍要借鑒國外工藝技術(shù)。

隨著我國工業(yè)化和城市化進程的飛速發(fā)展，空氣污染問題已引起人們的高度重視，再加上我國對工業(yè)廢氣近乎零顆粒物排放的標準，纖維過濾材料已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

隨著生產(chǎn)工藝技術(shù)的飛速發(fā)展，我國纖維過濾材料產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，應(yīng)用領(lǐng)域大范圍拓展，為我國環(huán)境保護事業(yè)做出了較大貢獻。空氣過濾材料是其中一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。纖維過濾材料的主要發(fā)展趨勢是充分發(fā)揮纖維材料比表面積大的優(yōu)勢，開發(fā)高效過濾材料和滿足綠色環(huán)保需求。其發(fā)展前景表現(xiàn)在：生產(chǎn)過程中和使用丟棄后對環(huán)境無污染的纖維素纖維發(fā)展迅速，主要包括粘膠纖維、醋酸纖維、Lyocell 纖維、銅氨纖維等；合成纖維的種類增多，規(guī)格擴大，性能優(yōu)異；耐高溫、耐腐蝕等功能性過濾材料生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化，生產(chǎn)成本降低。

當然過濾材料發(fā)展也尚存在一些不足，需要進一步提升。比如，耐高溫纖維空氣過濾材料的開發(fā)和使用應(yīng)進一步降低成本；綜合利用加工方式以及后整理來改善濾料性能，結(jié)合針刺、水刺以及靜電紡絲等不同耐高溫纖維濾料產(chǎn)品特點制備能夠滿足濾袋機械性能、過濾性能等要求的濾料基布；通過合理的后整理方式改善濾料的過濾性能、清灰性能及使用壽命等指標；進行功能性濾料開發(fā)，在濾料涂層或浸漬等后整理過程中添加一些功能性催化劑，使濾料在捕獲工業(yè)廢氣中顆粒物的同時，清除氮氧化物、硫化物等有毒、有害氣體。

高性能高分子復合材料指采用碳纖維、芳綸、玻璃纖維等纖維增強環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂等高性能樹脂為代表的一類材料，其綜合性能優(yōu)異，是國防與國民經(jīng)濟建設(shè)不可或缺的戰(zhàn)略性關(guān)鍵材料。高性能高分子復合材料作為高端裝備的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，在航天、航空等武器裝備的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)、燒蝕防熱部件上發(fā)揮著不可替代的作用，已應(yīng)用于高超聲速飛行器、臨近空間飛行器以及深空探測飛行器等新一代武器裝備和重大科技工程中。同時，高性能高分子復合材料在以高端工業(yè)制造、軌道交通、清潔能源等為代表的國民經(jīng)濟各重大領(lǐng)域也有著廣泛應(yīng)用。

目前，全球高性能高分子復合材料領(lǐng)域已經(jīng)形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)并持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。在增強體材料方面，碳纖維作為先進復合材料最重要的增強體，面向應(yīng)用需求的特種化或高性能化技術(shù)以及大規(guī)模工業(yè)級低成本技術(shù)已成為研究熱點。

在對位芳綸方面，產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)越來越受到重視，技術(shù)一體化趨勢愈發(fā)明顯，新興應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。玻璃纖維產(chǎn)業(yè)已形成從纖維、制品到復合材料的完整產(chǎn)業(yè)鏈。樹脂基體的發(fā)展已進入有序穩(wěn)定期。在復合材料制造技術(shù)上，自動化制造技術(shù)日趨普遍，航空和航天復合材料技術(shù)進入成熟期，風力發(fā)電和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用為碳纖維復合材料產(chǎn)業(yè)注入新的活力，熱塑性復合材料在軌道交通和汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊。隨著航空、航天、風力發(fā)電、軌道交通、汽車、高壓容器等產(chǎn)業(yè)對高性能高分子復合材料需求的進一步增長，我國高性能高分子復合材料產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)能持續(xù)擴大，逐漸向低成本、高性能方向發(fā)展。與國外先進水平相比，我國高性能高分子復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍存在不小的差距。比如，碳纖維高端產(chǎn)品少，低端產(chǎn)品價格貴，用于航空、航天等領(lǐng)域的高性能碳纖維與國外存在一些不足：自主創(chuàng)新能力亟待加強；樹脂基復合材料設(shè)計、制造與應(yīng)用水平低等。

從全球來看，隨著技術(shù)進步、產(chǎn)品質(zhì)量提升、品種和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，以及基礎(chǔ)設(shè)施和其他工程需求的持續(xù)提升，土工合成材料發(fā)展迅速。從地域來看，歐洲、美國等發(fā)達國家和地區(qū)在發(fā)展理念、高端技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、增值服務(wù)等方面占有絕對優(yōu)勢，占據(jù)了土工合成材料的高端市場，而我國、印度等新興經(jīng)濟體國家的土工合成材料市場則因基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求巨大而發(fā)展?jié)摿捎^。

面對國內(nèi)外土木工程建設(shè)帶來的良機，我國土工合成材料生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)與國際需求接軌，以創(chuàng)新進一步夯實內(nèi)力。在科技方面，應(yīng)完善協(xié)同創(chuàng)新體系，重點開展基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵材料、核心技術(shù)、高端裝備及重點產(chǎn)品的研發(fā)，強化新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展；加快推進柔性復合材料技工技術(shù)：研究大口徑增強軟管、軟管儲、運油囊、高強柔性膜材料、氣柱式柔性復合材料、三維充氣結(jié)構(gòu)等紡織柔性復合材料及加工技術(shù)。

在應(yīng)用方面，應(yīng)該強化土工合成材料在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新；加強產(chǎn)需對接，提升服務(wù)范圍和能力，構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈；同時，要探索土工合成材料向產(chǎn)品設(shè)計、工程施工、運行監(jiān)控、維護保養(yǎng)等環(huán)節(jié)延伸，形成系統(tǒng)化解決方案。

我國在土工合成材料原料（合成樹脂）、助劑（熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑等）、土工合成材料產(chǎn)品制造技術(shù)及成套生產(chǎn)線、土工合成材料工程應(yīng)用技術(shù)等方面已經(jīng)達到較高水平：如在扁絲（包括裂膜絲）編織土工織物、高強粗旦聚丙烯紡粘針刺土工織物生產(chǎn)技術(shù)及成套生產(chǎn)線已達到世界先進水平，其中高強粗旦聚丙烯紡粘針刺土工織物打破了國際著名公司多年的市場壟斷，填補了我國技術(shù)上的空白；聚酯拉伸帶激光，高頻焊接土工格柵生產(chǎn)技術(shù)及成套生產(chǎn)線已達到世界領(lǐng)先水平；我國已經(jīng)成為全球土工合成材料產(chǎn)品制造大國和工程應(yīng)用強國，具有產(chǎn)品系列較全、生產(chǎn)能力最高和工程應(yīng)用量最大等特點。

但國內(nèi)產(chǎn)品整體研發(fā)技術(shù)與先進國家相比還有一些差距，如在茂金屬線性低密度聚乙烯（mLLDPE）樹脂、耐氯硫受阻胺光穩(wěn)定劑、阻燃受阻胺光穩(wěn)定劑、黑白色母粒等原料、助劑的研發(fā)，片梭織機、紡絲機、針刺機、多層共擠吹膜機、雙向拉伸機等方面尚未形成技術(shù)主導。在中國市場上，無紡織物、土工膜、土工格柵等土工合成材料產(chǎn)品仍由國際知名的企業(yè)品牌占據(jù)主要市場份額。

生物醫(yī)用纖維材料可以通過不同紡織成型技術(shù)制成一維（線狀）、二維（膜狀）或三維（管狀）纖維集合體。事實上，以應(yīng)用為導向的醫(yī)用紡織品結(jié)構(gòu)復雜、性能多元，無論是纖維及其集合體的取向、體積、孔隙率、機械性能等都必須按需設(shè)計，依托傳統(tǒng)的四大類紡織加工技術(shù)——機織、針織、編織、非織造所制得的纖維基制品僅僅是生物醫(yī)用紡織品的雛形，還無法較好地滿足醫(yī)療領(lǐng)域的要求。因此，在實際研發(fā)過程中需要集成至少兩種或兩種以上的成型手段實現(xiàn)生物醫(yī)用紡織品成型，同時結(jié)合功能化改性及復合技術(shù)，對纖維、紗線、織物等各個層次中所涉及的材料進行產(chǎn)品性能參數(shù)的功能調(diào)控，實現(xiàn)特定性能要求。最終成型的生物醫(yī)用紡織品具有表面積大、吸附功能優(yōu)異、表面拓撲結(jié)構(gòu)獨特的特點；形成的多孔結(jié)構(gòu)具有尺寸可調(diào)、孔道結(jié)構(gòu)多樣化的特征。

盡管我國生物醫(yī)用紡織品領(lǐng)域已取得了長足發(fā)展，但由于我國生物醫(yī)用材料生產(chǎn)起步較晚、技術(shù)水平較低，尚未形成規(guī)模。目前80% 以上的成果仍停留在實驗室階段，約70% 的高端生物醫(yī)用紡織品依然需要進口。國際上生物醫(yī)用紡織科技產(chǎn)品勢必將朝著可降解、復合化、功能化、微創(chuàng)化、智能化方向發(fā)展。生物醫(yī)用紡織品的發(fā)展除不斷提升自主與集成創(chuàng)新能力，加強公共平臺及人才隊伍建設(shè)，強化產(chǎn)學研醫(yī)結(jié)合等措施外，還需要深化國際合作交流，時刻把握技術(shù)發(fā)展新動向，做到與國際、國內(nèi)同領(lǐng)域同步。先并跑，最終實現(xiàn)領(lǐng)跑，是我國生物醫(yī)用紡織材料領(lǐng)域研究實現(xiàn)突破和產(chǎn)業(yè)順利完成轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。

文章來源：中國紡織