全球紡織纖維的生產(chǎn)量由1800年的160萬噸,2008年增漲到7614萬噸;2009年為7385萬噸,2009年全球生產(chǎn)天然纖維2760萬噸(皮棉、凈毛、精干麻、生絲等);其中,中國生產(chǎn)的天然纖維729萬噸,占全球天然纖維總產(chǎn)量的36%。全球化學(xué)纖維總產(chǎn)量4625萬噸,其中,中國生產(chǎn)的化纖為2615萬噸,約占全球化學(xué)纖維總產(chǎn)量的56%。也就是說在這100多年間,中國已經(jīng)變成為世界上紡織纖維和紡織生產(chǎn)的第一大國。尤其是化學(xué)纖維中的再生纖維和合成纖維都在全球產(chǎn)量中占了的很大比重。
最近的30余年,全球紡織纖維加工量由1980年的3200萬噸增至現(xiàn)在的7400~7600萬噸。這個增加過程1980年時世界上不少經(jīng)濟發(fā)達的紡織大國認為紡織工業(yè)是夕陽工業(yè),但事實上,30年來的歷史過程說明紡織工業(yè)不是夕陽工業(yè),而變成為朝陽工業(yè)。然而,這30年中許許多多紡織品的生產(chǎn)在世界進行了大轉(zhuǎn)移,一直到目前,許多高檔產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)用紡織品的加工正在繼續(xù)由經(jīng)濟發(fā)達的紡織大國向中國大陸轉(zhuǎn)移;但是在中國大陸,紡織加工由東部沿海地區(qū)向中、西部梯度轉(zhuǎn)移的同時,中低檔服裝及家用紡織品的加工已經(jīng)開始由中國向南亞和東南亞國家轉(zhuǎn)移。而產(chǎn)業(yè)用紡織品還將快速發(fā)展及增值。展望21世紀的未來40年,紡織產(chǎn)業(yè)還將闊步發(fā)展。紡織產(chǎn)業(yè)已從原來的“夕陽產(chǎn)業(yè)”逐漸變?yōu)椤皞鹘y(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)”、“具有戰(zhàn)略性新興內(nèi)容產(chǎn)業(yè)”重新定位以及新的“朝陽產(chǎn)業(yè)”,正在大發(fā)展。
紡織服裝產(chǎn)業(yè)當前面臨的挑戰(zhàn)
展望2050年,紡織產(chǎn)業(yè)有良好的發(fā)展機遇和宏偉的遠景,但是也面臨許多急待解決的問題。
(1)紡織纖維原料資源的開發(fā)和利用。全球紡織纖維加工量今后40年將大幅增加。根據(jù)聯(lián)合國預(yù)測,2050年全球紡織纖維加工量將達到2.53億噸。其中:服裝用紡織品4150萬噸,人均纖維消費量4.51kg/人?年,占16.4%;家用紡織品4100萬噸,人均纖維消費量4.45kg/人?年,占16.2%;產(chǎn)業(yè)用紡織品17050萬噸,人均纖維消費量18.53kg/人?年,占67.4%。這一變化是30年前完全沒有預(yù)料到的。
紡織纖維原料每年要由現(xiàn)在7500萬噸左右增加到2.53億噸,這樣的大發(fā)展將面臨許多制約。首先的問題是全球人口暴增(2000年聯(lián)合國發(fā)布預(yù)測2050年全球人口76億,2009年1月聯(lián)合國發(fā)布預(yù)測2050年全球人口92億,今年2月修改為94億),那么全球的耕地即使全部用于種糧食也可能不夠養(yǎng)活94億人口,糧食的供應(yīng)將會非常緊張。天然纖維無論是棉花、麻還是用于養(yǎng)羊的草場或是養(yǎng)蠶用的桑樹都將不能再用耕地,這種背景下,直接影響到傳統(tǒng)天然纖維的生產(chǎn)供應(yīng)量,在未來40年中受到制約。其次,合成纖維依托石油化工原料漸趨枯竭,再生化學(xué)纖維依托棉短絨、木材漿粕等已趨極限,速生木材供應(yīng)無法增長;瘜W(xué)纖維所用的原料90%以上都是來源于石油化工原料,今年美國加利福尼亞州立大學(xué)戴維斯分校經(jīng)濟學(xué)家發(fā)布研究論文提出,以現(xiàn)在的資源消耗速度,2050年全球石油和天然氣資源將會面臨枯竭。因此,今后40年,紡織纖維原料供應(yīng)缺口很大,必須另覓資源,這是個非常嚴重的問題,不是危言聳聽。
(2)紡織加工對環(huán)境的影響受到各種條件的制約。從哥本哈根會議到去年的天津會議,以及十年以前的斯德哥爾摩公約,對現(xiàn)在紡織纖維原料生產(chǎn)和紡織加工提出了“節(jié)約能源”、“減少污水污物排放”、“節(jié)約用水”、“降低能源消耗”、“對環(huán)境友好”等“綠色”、“低碳”的要求。這對我們現(xiàn)在的紡織加工是一個重大的壓力,對現(xiàn)在的加工技術(shù)、方法、設(shè)備、工藝等都是重要的制約。除此之外,更重要的問題是,“節(jié)能”、“減排”、“降耗”等要求對我們紡織生產(chǎn)的加工成本提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。
(3)新時期社會對紡織產(chǎn)品品質(zhì)的要求將不斷提高。對服裝和家用紡織品要求,如服裝的抗起球性、抗鉤絲性仍然是難題;服裝的抗褶皺性、高濕摩擦色牢度、“洗可穿”性、導(dǎo)汗透濕性等的要求明顯提高;功能性要求不斷提高,如保暖性、涼爽性、抗菌性、防臭性、防蛀性、驅(qū)螨蟲性、阻燃性、防熔滴性、抗靜電性、防紫外線性、紅外輻射性、防電磁輻射性,以及智能服裝的要求。除此之外,更突出的是,衛(wèi)生、保健、醫(yī)療用紡織品,與生理學(xué)、病理學(xué)、經(jīng)絡(luò)穴位理論等許多學(xué)科的跨學(xué)科結(jié)合,在這方面的創(chuàng)新開發(fā)及應(yīng)用需要花費更大力氣攻關(guān)的目標。
另外,產(chǎn)業(yè)用紡織品按各種用途不同,也提出高強度、超高強度、高模量、低模量、耐高溫、耐低溫、低電阻、高絕緣性、防高能粒子等新要求。比如,航天事業(yè)上,宇航員穿著的出倉的宇航服,包括我國即將實施的月球登陸而研制的服裝,這些服裝的使用環(huán)境特殊,朝向太陽的一面服裝最低溫度是185℃,在背向太陽的一面服裝的最高溫度是零下160℃,所以服裝表層的纖維要在185℃以上不變軟,更不能融化,在零下160℃以下不能發(fā)硬、發(fā)脆,對服裝提出了嚴格的要求。
要滿足這些要求必須:開發(fā)新的纖維品種,開發(fā)新的紡織加工工藝、設(shè)備,開發(fā)一系列檢測技術(shù)和儀器,建立一系列新標準。中國現(xiàn)已研發(fā)進入產(chǎn)業(yè)化的高性能纖維品種主要有:超高分子量高強度高模量聚乙烯纖維、聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚對苯二甲酰對苯二胺纖維、聚苯砜對苯二甲酰胺纖維、聚苯硫醚纖維、高強度高模量碳纖維、聚四氟乙烯膜裂纖維紗、聚四氟乙烯纖維、玄武巖纖維、聚酰亞胺纖維、高強聚丙烯纖維、高強聚乙烯醇縮甲醛纖維、水溶性聚乙烯醇纖維。同時,全球高性能纖維正在開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的還有:超高強度碳纖維、超高模量碳纖維、碳化硅纖維、硼纖維、聚全氟纖維、聚對亞苯基苯并二噁唑纖維、聚間亞苯基苯并二咪唑纖維、聚對亞苯基苯并二噻唑纖維、聚醚醚酮纖維。全球關(guān)注的化學(xué)纖維加工技術(shù)還有:纖維素溶劑法紡絲;改性纖維素?zé)崛鄯徑z;改性聚酯纖維聚乳酸纖維;各種高功能纖維:高強、阻燃、防熔滴、導(dǎo)汗、抗靜電、導(dǎo)電、導(dǎo)磁、防紫外、防電磁輻射、防高能粒子等等。
紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的任務(wù)
(1)拓展紡織纖維原料的新視野。在已經(jīng)過去的“十一五”和即將提出的“十二五”規(guī)劃中,對拓寬紡織纖維原料的新視野提出的要求是:充分利用自然條件,開發(fā)生物質(zhì)資源。也就是利用各種新技術(shù),培育纖維新品種,利用鹽堿地、荒灘地、山坡地種植天然纖維,形成天然植物纖維生產(chǎn)的“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”,包括各種棉、麻、養(yǎng)蠶的桑樹以及新開發(fā)的木棉纖維、牛角瓜纖維等。我國最近7年生產(chǎn)了300英支的細棉紗,合股成雙股線后織成色織布,然后做成襯衫,主要出口到美國。目前世界上沒有其他國家生產(chǎn)出這種細度的紗線。生產(chǎn)如此細度的棉紗,用普通棉纖維是做不出的。我們來計算一下:300英支的紗線相當于公制支數(shù)是508支,普通的棉纖維的公制支數(shù)是4000支,要用普通棉纖維紡出這么細的紗線,每根紗線的截面內(nèi)只有8根纖維,按照成紗的原理,成紗至少需要37根纖維,所以用普通的棉纖維是無法做到的。這種300英支的紗線所用的棉纖維是我國特殊培養(yǎng)的品種,這種棉花是種植在鹽堿地上的。
另外,要充分利用當前農(nóng)作物廢棄資源(如:喂蠶余下的桑條、榨糖后的甘蔗渣、麻桿芯、玉米桿等利用起來開發(fā)再生纖維素纖維);充分利用現(xiàn)有條件開發(fā)利用新的生物質(zhì)資源(竹材、海藻、蟹殼、蝦皮、植物蛋白、細菌蛋白等);充分利用廢棄紡織品再生(在美國、法國、意大利、英國等發(fā)達國家,廢棄紡織品再生纖維進入市場并獲得消費者認可,中國已經(jīng)做了十余年的工作,但仍需努力);開發(fā)新型高性能和新功能紡織纖維,包括用化學(xué)纖維“超越、仿制、代替棉纖維“。
(2)開發(fā)紡織染整服裝新技術(shù)和新設(shè)備。紡紗設(shè)備和技術(shù)方面,傳統(tǒng)的有走錠紡紗、翼錠紡紗、環(huán)錠紡紗為大家所熟悉,還有離心紡紗、轉(zhuǎn)杯紡紗、賽絡(luò)紡紗、賽絡(luò)絲紡紗、纜形紡紗、空心錠紡紗、噴氣紡紗、渦流紡紗、塵籠紡紗、花式紡紗、靜電紡紗;此外發(fā)現(xiàn)了新的紡紗方法,如:集聚紡紗、低扭矩(扭妥)紡紗、嵌入式復(fù)合紡紗、自捻紡紗、多色混色紡紗(同一根紗線上有幾種不同顏色的纖維)及彩虹紗紡紗(同一根紗線上出現(xiàn)4種到10種顏色,每種顏色都是由淺到深或由深到淺的顏色變化)。紡紗的錠子轉(zhuǎn)速由13000轉(zhuǎn)/分增加到20000轉(zhuǎn)/分甚至50000轉(zhuǎn)/分。
在織造技術(shù)方面,由原來的一般梭織發(fā)展到多臂織造、提花織造、劍桿織造、噴水織造、噴氣織造、三軸向織造、多層織造。此外,還開發(fā)了寬幅織造、特寬幅(幅寬14米以上)織造?棛C轉(zhuǎn)速由120轉(zhuǎn)/分增到2500轉(zhuǎn)/分以上。針織技術(shù)覆蓋了緯編、經(jīng)編、平型、圓型、寬幅(大筒徑)、單向襯經(jīng)、單向襯緯、多向襯經(jīng)、襯緯、添紗等。非織造技術(shù)在分梳、針刺、水刺、壓粘以及熔噴紡(化纖紡絲)等各種方式都已經(jīng)廣泛實施。同時幾種方式的復(fù)合,壓粘和針刺、水刺復(fù)合技術(shù)以及與梭織物、針織物多層復(fù)合技術(shù)。編結(jié)織造技術(shù)覆蓋了多種三維立體一次成形技術(shù),并用于生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機的槳葉。
染色技術(shù)也有很大發(fā)展,覆蓋了軋染、浸染、冷軋堆染、噴染、超聲染、涂染、原液著色、超臨界二氧化碳染色技術(shù)以及紗線多色分段噴染技術(shù)等多種技術(shù)。印花技術(shù)覆蓋平網(wǎng)印花、圓網(wǎng)印花、噴墨印花、電子控制噴墨印花等技術(shù)。
服裝設(shè)計制作技術(shù)也由原來的手工加工到現(xiàn)在覆蓋了各種自動化技術(shù)以及一次成形無縫服裝。
這些技術(shù)反映了近30年來科學(xué)技術(shù)和紡織染整服裝機械設(shè)備制造技術(shù)的長足進步。但展望未來40年,紡織染整服裝技術(shù)及設(shè)備,必將產(chǎn)生更大的進步,特別是電子計算機自動控制的紡織設(shè)備。
(3)紡織科學(xué)理論發(fā)展并發(fā)揮創(chuàng)新的基礎(chǔ)作用。紡織原料利用和加工技術(shù)積累已經(jīng)上萬年,近代機器紡織工業(yè)發(fā)展也已超過360年。但是紡織科學(xué)理論尚未完備:纖維的性能和功能尚未充分利用;纖維的磁學(xué)性質(zhì)至今尚未充分認識和利用;紡織材料的許多性能在產(chǎn)業(yè)用紡織品中的作用還未進入系統(tǒng)設(shè)計階段;紡織材料力學(xué)性能中的“許用應(yīng)力”尚未進入設(shè)計領(lǐng)域;服裝在人身穿著中的保健醫(yī)療作用尚未真正啟動;紡織染整加工流程仍太長、環(huán)節(jié)太多;纖維增強復(fù)合材料加工程序尚未系統(tǒng)標準化;紡織測試技術(shù)和標準尚未形成完整系統(tǒng)。這些工作尚待紡織科技工作者去完成。
世界的紡織科技發(fā)展任務(wù)對我們中國紡織科技工作者提出了艱巨的任務(wù)和復(fù)雜的要求。在這方面,我們要總結(jié)歷史的成果和經(jīng)驗,要想盡辦法和科研工作者一起作出努力,充分發(fā)揮積極作用。包括跟蹤國際訊息,加強科學(xué)技術(shù)交流,培養(yǎng)創(chuàng)新科技人才,引領(lǐng)國際潮流,為全球和中國紡織產(chǎn)業(yè)的進一步騰飛作出更大貢獻。