纖維材料最新進(jìn)展！端小平詳解中國(guó)化纖新材料與核心競(jìng)爭(zhēng)力

在6月20日召開的“中國(guó)化纖科技大會(huì)（海安2017）”上，中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)端小平做《我國(guó)纖維新材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)與核心競(jìng)爭(zhēng)力建設(shè)》報(bào)告，介紹了我國(guó)纖維新材料發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)達(dá)國(guó)家纖維產(chǎn)業(yè)革命、我國(guó)纖維新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展方向及路徑，為行業(yè)未來走向提供借鑒。

我國(guó)纖維新材料發(fā)展現(xiàn)狀

2016年，我國(guó)化纖產(chǎn)量4943萬噸，占世界化纖總量的74%，化纖占我國(guó)紡織纖維加工總量的83%?；w工業(yè)已成為紡織工業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力提升的重要支柱產(chǎn)業(yè)、具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

1. 先進(jìn)基礎(chǔ)纖維新材料

具有阻燃、抑菌、抗靜電等功能的功能性紡織材料整體技術(shù)進(jìn)步顯著，主要應(yīng)用于特種軍服和消防服、飛機(jī)和高鐵內(nèi)飾材料、高檔紡織品、醫(yī)用衛(wèi)材等領(lǐng)域。

生物基化學(xué)纖維及原料核心技術(shù)取得新進(jìn)展，生物基纖維原料生物發(fā)酵和分離純化核心關(guān)鍵技術(shù)，高脫乙酰度殼聚糖、褐藻酸鹽和竹、麻漿粕的量產(chǎn)化、綠色化生產(chǎn)技術(shù)取得突破；殼聚糖纖維、溶劑法纖維素纖維、海藻酸鹽纖維和生物基聚酰胺纖維等紡絲、后整理產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵原創(chuàng)性技術(shù)取得重大突破。

生物基化學(xué)纖維總產(chǎn)能達(dá)到35萬噸/年，其中生物基再生纖維19.65萬噸，生物基合成纖維15萬噸，海洋生物基纖維0.35萬噸。

生物基化學(xué)纖維標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)取得質(zhì)的突破，截止2017年，共計(jì)發(fā)布實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)21項(xiàng)，其中有13項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和8項(xiàng)化纖協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，在服裝、家紡、衛(wèi)生材料、航空航天、軍工、醫(yī)用敷料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2. 關(guān)鍵戰(zhàn)略纖維新材料

高性能纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)取得重大突破。我國(guó)高性能纖維所有品種穩(wěn)步發(fā)展，品種齊全，產(chǎn)能規(guī)模已居世界前列。碳纖維、間位芳綸、超高分子量聚乙烯纖維、聚苯硫醚纖維和連續(xù)玄武巖纖發(fā)展基礎(chǔ)更加強(qiáng)化；間位芳綸、連續(xù)玄武巖纖維、聚酰亞胺纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程加快；聚芳醚酮纖維、碳化硅纖維研發(fā)力度越來越大。

碳纖維發(fā)展的標(biāo)志性事件

1. 千噸級(jí)生產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)

2. 單個(gè)企業(yè)年銷售量突破 1000 噸

3. T700級(jí)碳纖維實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)

4. 首家民用碳纖維生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)盈利

5. 國(guó)產(chǎn)碳纖維用量占國(guó)內(nèi)碳纖維全部加工量的23%

3. 前沿纖維新材料

我國(guó)前沿纖維新材料品種逐漸擴(kuò)展，目前以相變儲(chǔ)能粘膠智能纖維、光致變色再生纖維素纖維、蓄熱聚丙烯腈功能保暖纖維和模擬人體器官用中空纖維等為代表的智能仿生纖維逐漸起步；靜電紡納米纖維、納米改性聚苯硫醚纖維、生物納米纖維和碳納米管在理論研究和應(yīng)用方面均有所突破，以石墨烯改性聚酯纖維、石墨烯再生纖維素纖維、石墨烯改性聚酰胺6纖維材料為代表的石墨烯材料在纖維應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。

總體來說，我國(guó)已成為高新技術(shù)纖維（含生物基化學(xué)纖維）生產(chǎn)品種覆蓋面最廣的國(guó)家，高性能纖維產(chǎn)能、潛在消費(fèi)量世界第一，部分高新技術(shù)纖維的生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，部分滿足國(guó)防軍工、航空航天的需要，常規(guī)纖維的多功能化、高性能化和低成本處于領(lǐng)先國(guó)家序列。

發(fā)達(dá)國(guó)家纖維產(chǎn)業(yè)革命

目前發(fā)達(dá)國(guó)家正著重于研究和應(yīng)用紡織新材料，并利用新技術(shù)對(duì)舊材料實(shí)現(xiàn)再開發(fā)（新功能）、再應(yīng)用（新用途），通過新構(gòu)思再造舊材料的新價(jià)值。他們的研究模式也呈現(xiàn)出一定的特點(diǎn)：多/跨學(xué)科交叉研究是核心、多/跨領(lǐng)域技術(shù)交叉互用是主途徑、多/跨領(lǐng)域聯(lián)合研究開發(fā)是大趨勢(shì)。

1. 美國(guó)的智能紡織計(jì)劃

美國(guó)在碳纖維、芳綸等高性能纖維及其復(fù)合材料，生物基纖維材料，地毯、非織造布等產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)明顯，他們特別重視信息技術(shù)和管理信息系統(tǒng)，國(guó)家組織、高校、大企業(yè)是產(chǎn)業(yè)重大核心技術(shù)供給和產(chǎn)業(yè)化主體，同時(shí)

國(guó)家戰(zhàn)略也會(huì)推動(dòng)技術(shù)融合。

2. 德國(guó)的未來紡織項(xiàng)目

德國(guó)紡織目前有三大目標(biāo)：

▲提高資源利用率，推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)；

▲打造以客戶為中心的柔性價(jià)值鏈：未來的紡織工廠、數(shù)字化制造過程、大規(guī)模定制、新的商業(yè)模式

▲研發(fā)未來的新型紡織纖維材料，強(qiáng)化德國(guó)紡織纖維材料的優(yōu)勢(shì)地位

德國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系很完備，與紡織相關(guān)的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)10多個(gè)，研發(fā)人員超過2000人。以“四大學(xué)會(huì)”（亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)（HGF）、馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)（MPG）、弗朗霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)（FhG）、萊布尼茨科學(xué)聯(lián)合會(huì)（WGL））為代表的國(guó)家級(jí)研究機(jī)構(gòu)有相關(guān)的分領(lǐng)域研究所，重點(diǎn)是纖維新材料。三家全球著名的專業(yè)紡織科研機(jī)構(gòu)（海恩斯坦研究院、鄧肯多夫國(guó)家紡織纖維研究院、圖林根紡織塑料研究院（TITK）），前瞻性應(yīng)用研究，與企業(yè)合作密切，具備產(chǎn)業(yè)化能力。

3. 日本的紡織技術(shù)研究方向

日本的高技術(shù)纖維和高端紡織服裝技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)明顯，擁有碳纖維、對(duì)位芳綸和超高分子量聚乙烯三大高性能纖維研發(fā)和生產(chǎn)核心技術(shù)；還有聚芳酯、PBO、超高強(qiáng)維尼綸等重要品種的研發(fā)技術(shù)。裝備制造、信息和自動(dòng)化技術(shù)也為紡織產(chǎn)業(yè)提供了強(qiáng)大的支撐。

日本大企業(yè)是產(chǎn)業(yè)技術(shù)供給和產(chǎn)業(yè)化的主體，例如東麗、帝人等大企業(yè)在新合纖領(lǐng)域基本擁有除裝備外的從纖維到紡織品較完整的技術(shù)創(chuàng)新鏈。東麗公司擁有從碳纖維到復(fù)合材料制品的生產(chǎn)和研發(fā)。企業(yè)設(shè)立有不同性質(zhì)的研發(fā)中心和研究所，東麗、帝人等企業(yè)在海外設(shè)立有研究所，從事應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

在日本，大學(xué)會(huì)為企業(yè)專門提供技術(shù)服務(wù)，并聯(lián)合進(jìn)行項(xiàng)目研發(fā)、技術(shù)咨詢服務(wù)。

我國(guó)纖維新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展

未來，我國(guó)纖維新材料產(chǎn)業(yè)需通過“3+1”重大技術(shù)（新溶劑法纖維素纖維、生物基合成纖維、高性能纖維高端生產(chǎn)與應(yīng)用和錦綸熔體直紡技術(shù)）突破、智能制造、綠色制造、品牌質(zhì)量與提升等路徑，實(shí)現(xiàn)功能性纖維材料開發(fā)與品質(zhì)提升、生物基化學(xué)纖維產(chǎn)業(yè)化、高性能纖維產(chǎn)業(yè)化和系列化等方向發(fā)展。

發(fā)展方向：

1. 功能性纖維材料開發(fā)與品質(zhì)提升

▲大容量聚合紡絲設(shè)備開發(fā)。開發(fā)高效節(jié)能的大容量聚酯聚合和熔體直紡的設(shè)備和工藝技術(shù)，突破錦綸環(huán)吹風(fēng)技術(shù)，提升大容量錦綸裝備水平，進(jìn)一步降低常規(guī)纖維的生產(chǎn)成本。利用模塊化技術(shù)實(shí)現(xiàn)差別化、功能性纖維的規(guī)模化生產(chǎn)。

▲新型纖維品種開發(fā)。開發(fā)新一代共聚、共混、多元、多組分在線添加等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深染、超細(xì)旦、抗起球、抗靜電等差別化纖維的規(guī)?；a(chǎn)。開發(fā)新型中空纖維膜以及阻燃、抗熔滴、抗紫外、抗化學(xué)品、抗菌等功能性纖維的制備和應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)一步提高化纖產(chǎn)品在工業(yè)及家紡領(lǐng)域的應(yīng)用比例。

▲柔性制造技術(shù)。建設(shè)化纖高效柔性制造技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)，提高工程技術(shù)及產(chǎn)品的開發(fā)能力，提升關(guān)鍵核心技術(shù)的自主創(chuàng)新水平，系統(tǒng)解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸。

2. 生物基化學(xué)纖維產(chǎn)業(yè)化

▲突破生物暨化學(xué)纖維關(guān)鍵裝備的制造

▲攻克生物基化學(xué)纖維及原料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生物基化學(xué)纖維規(guī)模化生產(chǎn)

▲著力拓展在服裝、家紡和產(chǎn)業(yè)用紡織品等方面的應(yīng)用。

3.高性能纖維產(chǎn)業(yè)化和系列化

▲進(jìn)一步提升與突破高性能纖維重點(diǎn)品種關(guān)鍵生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)

▲進(jìn)一步提高纖維的性能指標(biāo)穩(wěn)定性

▲拓展高性能纖維在航空航天裝備、海洋工程、先進(jìn)軌道交通、新能源汽車和電力等領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)展路徑：

1.突破“3+1”重大技術(shù)

2.“互聯(lián)網(wǎng)+紡織”是化纖發(fā)展新動(dòng)力

3.綠色制造是未來主流

重點(diǎn)發(fā)展三大綠色纖維：

▲循環(huán)再利用化學(xué)纖維：廢棄聚合物和廢舊紡織材料經(jīng)回收后加工制成的纖維，包括再生聚酯纖維、再生丙綸、再生高性能纖維及相關(guān)化學(xué)纖維的資源化、綜合再利用。

▲生物基化學(xué)纖維：原料來源廣泛，產(chǎn)品可生物降解。原料來源廣泛，農(nóng)、林、海洋等資源生物質(zhì)儲(chǔ)量超千億噸。纖維部分或全部采用生物質(zhì)材料，實(shí)現(xiàn)“三個(gè)替代”。

▲原液著色化學(xué)纖維：由含有著色劑的紡絲原液或熔體紡制成的有色纖維。

4.品牌與質(zhì)量提升