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关键词:化学纤维;制造;发展;前景
在现代工业生产的众多领域中化学纤维制造业是一个非常重要的工业生产领域,对于国民经济的发展具有非常重要的作用和意义。化学纤维大体上可以分成两大类,一类是人造纤维,一类是合成纤维。人造纤维就是利用某些天然的线型高分子化合物或者其衍生物作为原料,在溶剂中直接对高分子化合物进行溶解或者是将高分子化合物制备成衍生物之后再在溶剂之中进行溶解,从而形成纺织溶液,在经过对溶解之后的纺织溶液进行纺织加工,从而形成和得到各种化学纤维。合成纤维则是以人工合成的方法制成的具有适宜分子量并具有可溶性的线性聚合物为原料,经过纺织纺丝成型之后进行处理而得到的化学纤维。合成纤维相对于人造纤维来说,生产方面不会受到自然条件的限制,其化学纤维的性质和性能相对更加优越,并且根据不同用途可以以不同原料进行合成和制作,从而制成各种具有独特特性的化学纤维。
1.我国化学纤维制造业发展现状
我国的化学纤维制造开始于20世纪50年代中后期,将国外粘胶长丝技术进行成套的引进并成立相关化工厂和化学研究的实验室,标志着我国化学纤维制造和研究的开始。进入到21世纪之后,随着化学纤维制造行业的市场发展日臻成熟,我国的化学纤维制造产业进入到了一个结构和产业转型升级的时代,对于化学纤维制造的自主技术含量不断增加,各种尖端技术取得了重大的突破,并且随着产业结构和规模的不断提升,我国的化学纤维制造行业根据国家的相关政策和方针,以及自身发展的现状,对目前化学纤维制造业产业结构进行了调整,我国的化学纤维制造业又迎来了一个发展的高峰。(1)我国化学纤维制造业的产销量现状数据来源:国家统计局前瞻产业研究院如图1所示,从2014-2019年中国化学纤维产量情况的统计数据可以发现,从我国化学纤维行业的整体产量上来看,整体上呈现出增长的趋势,尤其是在2019年化学纤维的产量上升幅度较大,生产量也为六年来最高。而从增幅比例上来看,2014年至2017年增长速度呈现出下降的趋势,甚至在2017年呈现出了负增长,而从2018年开始又呈现出了大幅度上涨的趋势,说明当前我国化学纤维制造行业的产能和产量虽然在提升,但是还是受到市场的影响比较大,2018年之后的大幅度增加与我国提倡生态环保的生产方式有直接关系,让化学纤维的市场得到了进一步的扩大。如图2所示,由2014-2019年中国化学纤维销售收入情况的统计数据可以发现,我国化学纤维制造行业的收入在逐年上升,但是增长速度的波动却相对较大,尤其是对比化学纤维生产量的增长波动来说更为剧烈。虽然2019年整体化学纤维生产行业的销售收入为历年最高,但是增长速度却只有4%。由此可见,当前我国化学纤维制行业整体的供需矛盾仍然非常大。我国化学纤维产品的销售量自2009年开始呈现出逐年上升的趋势,尤其是自2016年开始增长的速度加快。以前我国化学纤维制品的主要销售市场是国内,但是随着我国“一带一路”战略规划的建设和实施,对外开放的程度不断加深以及多边贸易的持续向好,尤其是诸如碳纤维制造等高科技化学纤维制造技术的突破性发展,让我国的化学纤维制造迎来了一个快速发展的时期,我国化学纤维制品逐渐向国外市场进行辐射,尤其是周边的东盟国家和“一带一路”沿线国家。(2)我国化学纤维进出口现状根据国家统计局、中国化纤协会等机构的数据统计显示,我国2019年的化学纤维产品出口量相较于2018年同比增长了16%,增长速度更是相较于2018年提高了8.3%。虽然2019年中美贸易摩擦对于我国进出口市场产生了一定的影响,但是对于化学纤维制造和产业出口来说,美国并不是我国化学纤维产品的主要出口国家,虽然出口美国化学纤维产品相对于2018年减少了39%,但是因为出口美国市场的化学纤维制品的份额占比不到5%,加之对东盟国家和“一带一路”沿线的主要国家的出口量的攀升,从整体上看,我国化学纤维产品的出口量并未大幅度降低,出口量相对较为平稳。而进口量方面仍然以黏胶短纤、涤纶长丝以及涤纶短纤三大产品作为主要进口产品,而其他的化学纤维产品的进口量相对都有所下降。这主要是因为近年来,我国在化学纤维的制造方面提升了制造技术,促使了科研成果的尽快转化,提升了化学纤维产品的品质和质量,所以市场变得更加广阔。随着化学纤维制造技术的不断提升,成本的逐渐降低,我国化学纤维制造行业的进出口发展必将会越来越合理。
2.我国化学纤维制造业未来发展趋势和前景
(1)依靠“一带一路”政策优势,积极扩展国际市场和贸易2020年11月16日,在经过长时间的艰难谈判之后,我国又加入到了全球最大的贸易集团RCEP协定之中,从而加强和促进了我国多边贸易的发展,更是极大的促进了化学纤维制造行业的“双向流通”发展。从国际化纤会议以及RCEP协定的签署,以及在中美贸易关系紧张的非常时期,我国化学纤维对外出口,尤其是对东盟国家的出口得到了大幅度的提升,可以看出我国化学纤维制造业在国际贸易中的地位与影响正在不断地扩大和提升,所以我国化学纤维制造行业在未来的发展中,应该依靠“一带一路”的政策优势,在扩大内需的同时,积极扩展和开展国际市场和贸易,鼓励化学纤维产品的出口,继续加强对化学纤维制品的退税政策的执行,正确的引导国外投资企业和投资者的投资方向,从而实现和加强我国化学纤维制造业的规模化经营和发展,促进和推动化学纤维制造业的结构调整,扩大化学纤维行业在国际市场的影响力。(2)加强自主创新能力提升,提升核心竞争力我国化学纤维制造行业要想取得更加长远的发展,在市场中获得更加广阔的发展空间,占领更多的市场份额,最重要的还是要加大对化纤制造的科技投入和加强自身自主创新能力,加强自身核心技术,从而提升化纤制造企业的核心竞争力。随着我国对碳纤维的研究和制造,茶纤维的研究和制造等在化学纤维科技研究领域的技术突破,我国化学纤维的研究和创新已经达到了一个比较先进的水平,但是对比国外经济发达国家来说,我国化学纤维制造行业的自主创新能力仍然不高。所以,化学纤维制造行业在未来的发展中要加大对技术创新、材料创新、生产创新等各方面自主创新内容的资金投入,持续的引进化学纤维制造方面的人才,建设化学纤维制造的技术研究和新材料开发的人才梯队,从而加强我国化学纤维制造行业的自主创新能力的提升。(3)促进和优化产业结构调整当前,我国化学纤维制造行业的产业结构相对来说还不合理,还存在着一定的问题,随着全球经济一体化的不断加深,市场的迅速发展以及急剧变化,我国化学纤维制造行业要想得到更好的发展,除了加强自身自主创新能力之外,更重要的是要加强对当前的产业结构以及产品结构进行优化和调整,从而推动整个行业的进步与升级。首先,要始终贯彻和坚持产品的高品质质量,开发更多的主流产品的衍生产品,从而形成产品系列;其次,要积极地吸收和学习国外先进的化学纤维技术,积极引进新产品,始终贯彻以技术带动产业发展的道路;最后,对于化学纤维行业要向着集中化、规模化、产业化的方向进行发展,从而形成大企业、大市场,将化学纤维制造企业做大做强。
3.结语
本次调查报告选取了涉及纺织工业各子行业的437家样本企业,其中棉纺织企业最多,占20.59%;其次是家用纺织品制造企业,占18.54%,服装鞋帽制造企业占11.67%,化学纤维制造企业占10.07%。从样本企业规模看,小型企业占比最高,达到39.36%;从样本企业地区分布上看,东部地区企业最多,占79.18%。样本侧重对小企业及东部地区企业的采集,也反映出对我国纺织产业结构调整现状的关注。报告显示,2012年二季度纺织行业整体运行总体保持平稳,但行业运行下行压力下,劳动力需求有所下降。同时,行业上游原料及产品市场需求疲软,价格下行压力巨大。
企业生产经营状况方面,35.9%的企业认为良好,47.9%的企业选择了一般,说明目前企业运行总体上还较平稳。东部地区企业选择良好的比例高于中西部地区,表明东部地区企业生产经营状况稍好。而从分行业来看,麻纺、针织和化学纤维制造企业选择运行状况不佳的比例明显高于其他行业。从企业类型上看,小型企业承受着巨大的压力,仅有19.8%的企业选择良好。在主要产品的生产量上,40.6%的企业较上期增加,其中大型企业增加比例高达49.6%,而小型企业中只有32.6%的企业增长,低于平均水平(40.6%)7.9个百分点,表明大型企业经营状况好于中小型企业;从注册资本类型来看,国有控股企业中增加的企业占比达45.5%,港澳台商控股企业产量增加的高达46.2%;从细分行业来看,印染、服装和产业用纺织品制造行业企业主要产品生产量增加的占比最高,分别达59.4%、51%和70.6%,麻纺行业企业增长的比重相对较低,仅26.1%。
论市场:内外不给力
报告显示,企业订货方面保持平稳,约有34.7%的企业订货(需求)量较上期有所增长,其中大型企业订货量情况在各规模企业类型中最好,较上期订货有所增长的比例达41.4%。从分行业来看,服装、毛纺织企业订货量增长的比重较高,分别达到57.1%和53.8%,但也有33.8%的企业订货量较上期有所减少。受欧债危机等因素影响,国际市场需求不足成为困扰企业经营者的最大问题,尤其对以外销为主的纺织企业构成影响。本次调查中,关于本企业现阶段生产经营中遇到的主要问题,第一位选择“国际市场需求不足”的样本企业占49.8%。从分行业上看,针织、长丝织造和棉纺织企业选择此选项的分别占到70%、64.7%及64.4%。同时,小型企业选择该项的比例高于大、中型企业。
国外订单情况直接反映出了国际市场需求的不景气。据统计,样本企业中,国际订单需求增长的占31%,而有36.2%的企业国际需求订单有所减少。从分行业来看,毛纺和麻纺企业的国际订单情况最不乐观,增长的企业仅为18.2%和19%。
外需不给力,内需亦低迷。“国内市场需求不足”成为企业经营过程中遇到的另二大问题,第二项选择“内需不足”的企业占30.5%。从分行业看,长丝织造、化学纤维织造、针织行业企业中选此项的分别占56.2%、48.8%、36.7%。此外,第三项选择“市场竞争激烈”的企业占49.7%,其中产业用行业企业占67.7%,棉纺织行业56.6%,化学纤维、针织和家用纺织品行业企业占比均超过50%。
受到市场需求不足及产业链上下游衔接影响,部分行业企业库存增长突出,企业生产经营压力有所加大。数据显示,40.5%的企业库存较上期有所增加,尤其是大型、小型企业库存增加更为明显,库存增加的企业比重分别为达41.6%及40.9%。从分行业来看,长丝织造和纺织专用设备企业库存增长的企业比例高,分别占64.7%和64.3%。库存增长的同时,销售价格普遍下降,且下行趋势明显。统计数据显示,43%的样本企业主要产品的平均价格较上期有所下降,大型企业和国有控股企业主要产品销售价格下降居多,分别为50%和55.8%。从分行业来看,化学纤维制造业的主要产品销售价格下降的企业高达83.7%。
同时,原料采购下行趋势明显,只有28.3%的企业采购量有所增加,45.9%的企业与上期持平。其中,33.9%的大型企业原料采购量增加,占比明显高于中小企业。对于下期原料采购量的预计,只有21.2%的企业选择了增加,57.4%的企业选择了与本期持平。44%的样本企业本期的主要原料购进价格比上期有所下降,而且27.1%的企业认为下期主要原材料及能源购进价格还将继续下降。从企业类型来看,超过半数(53.5%)的大型企业购进价格比上期有所下降。
探出路:力破用工成本及棉价瓶颈
报告显示,企业盈利水平呈下降之势, 41.8%的企业本期盈利较上年同期有所下降,27.7%的企业本期盈利较上年同期有所增加。从不同企业规模来看,大中型企业盈利增长情况好于小型企业,有35.4%的大型企业本期盈利及32.9%的中型企业本期盈利较上年同期有所增加。从不同行业来看,高达74.4%的化学纤维制造企业盈利水平有所下降,长丝制造企业和针织的盈利水平下降的企业分别为70.6%和60%。毛纺织企业利润增加的占61.5%。
论及影响企业效益的原因,首要因素选择“劳动力成本上涨”的企业占比达到了63.9%。在中部地区尤为突出,有76.5%的中部地区企业表明此因素为影响本企业效益的首要原因。从分行业情况来看,除化学纤维行业外,其他各行业认为此因素是影响企业效益首要原因的均在50%以上。调研数据显示,81.7%的企业表示相比较2011年同期劳动力成本都有不同程度上涨,其中有49.9%的企业表示相比较2011年同期劳动力成本上涨幅度在10%-20%之间,上涨幅度在20%以上的企业占到了12.4%。但稍有安慰的是,企业用工问题有所缓解。57.8%的企业反映有缺工问题,比上期调查的82.2%有明显的减少。其中缺工10%以上的企业占比超过10.2%,也比上期调查的20.8%有显著下降。
在应对用工短缺和劳动力成本上涨企业所采取的措施上,54.9%的企业首选了“加大招聘力度”;第二选项方面,61%的企业家选择了“加强员工培训”;第三选项中,有53.3%的企业家选择了“加强技术改造,提高自动化程度”,在通过基础管理和信息化应用的加强来提高劳动生产率上达成了共识。
“国内外棉价倒挂,原材料成本相对较高”被视为企业发展的另一大瓶颈。调研数据显示,关于影响本企业效益的原因,第二位选择该选项的企业占比最高,达到了33%。尤其是棉纺织行业承受较大的压力,有60.5%棉纺织企业选择了此原因。当前,国内棉花市场行情扑朔迷离,国棉价高于国际棉价4000~5000元/吨,致使国内纺织产业链受损,竞争力下降。在本企业受国内外棉价倒挂的影响中,66.3%的企业表示棉价倒挂在不同程度上给企业带来了负面影响,影响较大的企业占22%,而且对中、西部地区企业的影响要大于东部地区。在企业应对棉价倒挂所采取的措施上,第一选项最集中的是“调整产品结构,减少用棉”,首选此项的企业占42.4%,其次是“开发新产品,提高产品附加值”,有34.4%的企业选了此项;第二选项最多的是“增加进口纱、布用量”,有25.6%的企业选了此项,另有23.6%的企业选了“增加进口棉用量”;第三选项,有67.8%的企业选择了“开发新产品,提高产品附加值”。
另外,调查样本企业中,有近50家企业填写了关于应对棉价倒挂所采取措施的具体数据,综合后得出:上半年平均减少用棉量17.29%,下半年预计减少用棉量14.72%;今年上半年增加进口纱布量9.26%,预计下半年增加进口纱布用量12.88%;上半年平均设备停台14.21%,下半年预计停台13.41%。
在求发展的探索之路上,企业还在不断寻找着新的营销模式,如尝试电子商务的应用。报告显示,71%的企业表示在营销中应用电子商务的第一方向是信息,港澳台商在此方面尤为注重,有79.2%的港澳台商应用电子商务信息。信息共享是企业应用电子商务的第二方向,51.6%的企业选择了“信息共享”。而第三选项方面,45.74%的企业选了“在线销售”,其中中部地区表现较为突出,有59.6%的中部地区企业第三选项为在线销售。
论未来:信心与谨慎共舞
尽管报告显示2012年二季度国内纺织企业运行基本平稳,总体来看,企业经营管理者对行业总体运行仍旧秉持更加谨慎的态度。仅有9.9%的样本企业认为当前纺织行业总体运行乐观(较上期调查下降了8.9个百分点),有43.9%的企业认为运行状况一般(较上期期调查下降了10.1个百分点),还有46.2%的企业认为状况不乐观(较上期期期调查提高了19个百分点)。从分地区来看,选择乐观的中部地区企业比重明显高于东、西部地区企业;从分行业来看,服装和印染企业选择乐观的比重分别达22%和18.8%。
对于第三季度企业主要产品生产量,预期增长的企业比重有28.7%。小型企业尤为谨慎,仅有21.2%预期增长。从分行业看,仅有6.7%的针织制造企业认为下期主要产品生产量将会增长,表明多数针织企业经营管理者对第三季度经营状况未持乐观态度。而从下期企业主要产品生产量预期与本期企业主要产品生产量实际增长的对比来看,仅化学纤维行业对下期持增长判断的企业比例较本期主要产品生产量实际增长的比例高,而其余行业对下期持增长判断的企业比例均低于本期实际增长的企业比例。由此可见,纺织行业企业的生产增长速度或将继续回落。
废旧纺织品的来源及回收再利用
所谓废旧纺织品主要是指在生产过程中产生的下脚短纤维、废纱、回丝、边角料等,以及废旧的纺织服装及其制品。废旧纺织品主要来源于两个方面[1]:一是来自生产企业,企业在纺纱、织造和成品生产及加工各工序中会产生下脚短纤维、废纱、回丝、废布落棉等。另一方面是来自日常生活中废弃的纺织品,如旧衣服、床上用品、毛巾、地毯等。
废旧纺织品回收和分类对废旧纺织品能否被充分有效地再加工利用尤为重要。并非所有的废旧纺织品都可回收利用,废旧纺织品回收之前必须经过拣选分类工作,拣选分类工作主要目的是:
(1)评估可利用性。对纺织废料可利用性的评估主要是看其是否可用于再加工。对使用过禁用偶氮染料和有毒有害物质污染的纺织废料以及目前尚无法回收利用的纺织废料拒之门外。只回收一些可以再利用的废旧纺织品。
(2)废旧纺织品分类。废旧纺织品品种多,因而分类工作非常重要。按照加工特性,纺织厂在对纤维除杂、混合、梳理工序中产生的车肚花、盖板花、落棉等,称为软质废料,可直接利用。若纤维已经形成纱线或织物,称为硬质废料,不可以直接使用,必须将其开松梳理成单纤维状态。通过对废旧纺织品的分类,再分别使用合适的方法加工处理。
(3)鉴别废旧纺织品的纤维成分。回收的废旧纺织品中的成分往往不是单一的,所以在回收再加工利用之前需要纤维鉴别。成分的鉴别包括纤维品种、颜色、含杂情况等,回收时可初步鉴别天然纤维、化学纤维等纯纺、混纺制品。若有可能可细致分为:a.纯天然纤维制品;b.纯合成纤维制品;c.纯再生纤维素纤维制品;d.混纺制品。
废旧纺织品回收再利用方法
目前,废旧纺织品回收再利用方法[2]主要有:物理回收、化学回收和能量回收。
(1)物理回收是用机械辅助分解或粉碎纺织品,不破坏高聚物的化学结构,不改变其组成,通过将其收集、分类、净化、干燥、添加必要的助剂进行加工处理,然后重新用于织物的生产。物理回收常用于单组分的天然纤维或合成纤维,如废旧的毛纤维的回收和聚酯纤维的回收。但对于混纺纤维,因分类比较困难,使得其适用性相对较差。物理回收利用技术要求高,分类困难,前处理应用的机器设备多,成本高,回收工艺复杂。
(2)化学回收是用化学方法处理废旧纺织品,将天然纤维或化学纤维类的废旧纺织品中高分子聚合物解聚分解和重新聚合抽丝,得到单体,再利用这些单体制造新的纤维。化学回收不适用于天然纤维。因为天然纤维的成分复杂,几乎无法分类回收。而对于合成纤维,可采用化学回收,但化学回收工艺相当复杂,且要添加许多化学溶剂以及化学物质,使得回收成本相应提高而难于适用。
(3)能量回收是将废旧纺织品中热值较高的化学纤维通过焚烧转化为热量,用于火力发电,对于那些不能再循环利用的废旧纺织品适合采用此方法。
废旧纺织品的回收再利用
废旧纺织品经过回收分类和处理加工后,一般可得到以下几类产品[3]:
(1)再加工纤维织物。回收的毛纤维一般长度较长,可以直接纺纱织成粗纺面料或编织毛衣裤,由这种废毛生产的粗纺呢或毛衣裤其质量并不比原毛生产的逊色,对于纤维长度较长的再生毛纤维也可掺入其他好纤维使用,采用环锭纺或转杯纺、摩擦纺和平行纺等纺纱机均可,所纺纱线可用于制作家居面料、工业用织布、过滤材料及各种毛毯、面料、服装衬里等。
(2)再加工纤维非织造布。这是纤维回收再利用的最广泛的领域,主要应用于工农业生产和各生活领域,由于非织造布生产工艺流程短、成本低且对原材料的适应性好,因而纺织废料用于非织造布的加工正在逐步扩大,对于一些化纤短纤维可以加工成针刺毡等无纺布用作汽车中的隔音网、车座的衬里、地毯等,也可做家具业的装饰用品、土木工业的土工布,过滤产品等等。
(3)再加工纤维填絮料。对于一些质量较差的、长度较短的再生纤维经过适当处理可做填絮料使用。如隔热、隔音层的材料,也可做运动场上聚酯泡沫塑料垫内的填充物。
(4)再生纤维素纤维。回收的废棉可以用作粘胶纤维的原料。
废旧纺织品回收再利用的现状及前景
随着原材料资源的紧缺和保护环境的需要,对废旧纺织品回收再利用越来越被重视。近年来,随着科技的发展,与废旧纺织品回收再利用相配套的机械设备的制造水平也在不断提高,可以回收再利用的废旧纺织品种类也在增加。
(1)国外废旧纺织品的回收再利用的发展现状。在一些发达国家,纺织品的回收利用率很高,化学纤维是纺织工业的主要原料,对于如何利用这些废旧原料成功开发出新产品的技术日渐成熟,越来越被人们重视。20世纪90年代西欧国家就开始探索锦纶的回收再利用技术,美国造纸公司开辟了用废旧纺织品生产优质的造币用纸的新技术。日本利用聚酯瓶再生树脂生产出的Ecole纤维已日渐成熟。法国、德国、瑞士等一些发达国家都设立了废旧纺织品的回收体系,并制定出相关政策来促进其发展。
(2)国内废旧纺织品的回收再利用现状。我国一直相当重视废旧物品的回收,但在废旧纺织品的回收再利用的研究中才刚刚起步。在20世纪90年代我国设计出多功能的切割开松设备可用于废旧纺织品的回收。内蒙古毛纺厂用废旧毛采用环锭纺纺纱织造粗花呢织物,苏州苏纶纺织厂用废旧棉采用转杯纺纺纱开发了牛仔布,还有一些企业利用废旧纺织纤维制造各种针刺毡。北京地质大学用旧服装开发了石油钻井材料,这说明废旧纺织品可利用的价值无限。我国还开发了废旧腈纶服装材料生产水解聚丙烯腈铵盐的新技术,是废旧纺织品的高端利用途径。
总体而言,我们国家对废旧纺织品的回收再利用相关研究还比较滞后,这归结于我国还没有一个相关废旧纺织品回收的政府管理要求,人们对再加工产品认可程度不高,再加工技术水平有限,废旧纺织品的回收再加工的使用率还很低,因此,要想发展废旧纺织品的回收再利用仍需纺织行业人士的进一步研究探索。
目前我国棉、羊毛、化学纤维等纺织原料50%以上依赖进口,资源严重不足。据有关方面测算,如果我国废旧纺织品综合利用率达到60%,每年可节约原油1880万吨,节约耕地1634万亩,占全年棉花耕地面积的近一半,极大地减少了我国纺织原料对外依存度。从整体来看,我国废旧纺织品综合利用工作刚刚起步,这个产业的潜力远远没有发挥出来。推动废旧纺织品综合利用,提升整个行业水平,使之产业化、阳光化、专业化、集聚化、高值化,毋庸置疑是一个亟须解决的问题。
废旧纺织品的回收再利用是一项资源丰富、投资少、效益显著的新兴行业,它不仅可以缓解纺织行业资源短缺的现状,而且可以减少纺织品对环境造成的污染,具有很大的经济效益和社会效益,利国利民。结合我国纺织工业的现状,我国纺织品回收再利用应着力于:组织制定针对纺织品回收再利用的相关法律法规和标准,指导、规范废旧纺织品回收再利用的过程;加强废旧纺织品的回收再利用行业的规范管理,加强监督检查力度;增强人们回收再利用的意识,让人们逐步接受再生服装;加快研发回收再利用的新技术,提高回收效率。
参考文献:
[1]史晟,戴晋明,牛梅,等.废旧纺织品回收再利用[J].纺织学报,2011(11):147-150.
[2]罗艳辉,蒲宗耀,黄玉华.废旧纺织品回收再利用的现状及其发展趋势[J].纺织科技进展,2012(03):9-12.
在这种情况下,由中国工程院环境与纺织工程学部、中国化学纤维工业协会、东华大学、中国纺织工程学会、杭州市萧山区人民政府共同主办的高性能纤维与复合材料工程前沿技术研究高层论坛暨“2015年(萧山)中国纺织工程学会化纤专业委员会学术年会”于7月14~16日在浙江萧山隆重召开。
中国工程院院士郁铭芳、周翔、孙晋良、蒋士成、姚穆、俞建勇,国家发改委产业协调司巡视员贺燕丽、机械装备处处长吴卫,工信部消费品司处长陈新伟,中国化学纤维工业协会会长端小平,浙江省发改委产业处处长金菊萍,中国国际工程咨询公司石化轻纺处处长乐有华,杭州市萧山区区委副书记、区长卢春强等领导出席了本届会议。除此之外,还有来自相关行业的专家学者、企业代表等共300人参加了本届会议。会议开幕式由蒋士成主持。
提升行业水平的重要引擎
新材料是支撑我国战略性新兴产业的基础材料,是发展先进制造业和高技术产业的物质基础,是全球发展最快和最活跃的科学技术领域之一。其技术和产业的发展水平与规模,已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。高性能纤维及其复合材料是新材料中最重要的组成部分,其应用关系到人类社会进步、经济发展和国防建设,是构筑低碳经济、环境友好和国家高技术产业发展的关键材料,对促进国民经济相关部门的创新发展、产业升级换代与提升国家竞争力至关重要。
对此,蒋士成在致辞中也表示,高性能纤维与复合材料是战略物资,如果能广泛推广在民用领域的应用,将减少交通工具能耗和二氧化碳的排放。更重要的是,将提升制造业的科技水平,提高制造业的竞争力,对“中国制造2025”具有重要意义。
东华大学材料学科教授、纤维材料改性国家重点实验室副主任余木火在会议上表示,纤维增强复合材料比强度最高,几十年来,几乎成为发达国家纤维实力的象征之一,“中国制造2025”核心竞争力之一就是轻质高强材料。“2015年1月9日,美国宣布了其先进复合材料计划,在中国我们也需要重视高性能纤维的发展,把高性能纤维的研发和应用落到实处。”余木火如是说。
市场潜力有待挖掘
会上,端小平做了题为《高性能纤维发展现状及建议》的主题发言。他指出,在新常态下,虽然各领域的改革措施都在逐渐推出,但整体环境仍面临着经济增速放缓、新的经济增长力尚未形成等因素的挑战。在全球范围内航空航天、汽车和工业用领域创新技术不断涌现和对新材料需求快速增长的牵引下,高性能纤维出现了新一轮的扩张和布局,更加注重技术、产品、市场和服务的全方位竞争。目前,我国高性能纤维行业在稳定生产技术、拓展应用技术和装备研发、下游产品开发等全产业链建设方面都有了明显进步。除此之外,在技术积累、投资热情和宏观政策等方面,较之前也有了明显进展。
总体而言,我国主要高性能纤维已经实现了规模化生产,少数品种更是达到了国际先进水平,具备了一定的国际竞争力。
与此同时,发达国家在高性能纤维发展方面都没有停下脚步,市场上对高性能纤维的需求也在不断增长。面对着有待深挖的市场潜力,国内的高性能纤维行业也应该主动出击,谋求更为广阔的发展前景及空间。
多方面应用百花齐放
“高性能纤维的应用相当广泛。比如,国产碳纤维已经在民用航空、风能发电、机械制造和轨道交通等领域取得了较大的进展;国产的通用型对位芳纶的应用也已经做到了室内光缆、摩擦密封和橡胶领域,比例可以达到90%;高强型对位芳纶已经实现了小批量生产,并通过了军队排爆服等装备应用的定型;超高分子量聚乙烯纤维在防弹无纬布、防切割手套和绳缆方面,市场比例也在不断扩大。”端小平介绍道。
来自奥新新能源汽车有限公司和中国南车株洲时代新材料科技股份有限公司的代表则介绍了高性能纤维在自己企业研发应用中的一些情况。
奥新新能源汽车总经理史践在会上表示,作为中国汽车工程学会“汽车轻量化技术创新战略联盟伙伴单位”,奥新希望可以研发和制造出高效、节能、零排放、低噪音的电动汽车,而这些都要依赖高性能纤维。在奥新二工厂进行的新能源汽车关键零部件研发及产业化项目、在三工厂进行的纯电动碳纤维轻量化乘用车及关键零部件项目,都是企业和高性能纤维联姻的示例。
“南车株洲在交通领域高性能轻量化复合材料的应用方面也有着一定的实践,比如尼龙、芳纶、阻燃轻质板材、纤维增强塑料等等。从目前情况来看,高性能轻量化复合材料已经应用于现代交通领域装备的结构承力件、绝缘部件、内外饰件等各个部件,并在这些应用中充分展示了其巨大的性能优势。今后,我们还将更加关注并且深入研究更多我国尚未具有自主知识产权的新型高分子材料及其制造技术。”南车株洲的副总工程师姜其斌说。
发展瓶颈尚待解决
【关键词】发泡 滤料 成果 前景研究
1 滤料的分类
近年来,我国滤料生产工艺技术得到了飞速发展,过滤材料的品种也不断增多。单从材质而言,就有天然纤维、合成纤维、无机纤维和金属纤维等;按结构来分,可分为织造滤料、非织造滤料、复合滤料等。
2 部分耐高温滤料的特性及应用环境
袋式除尘器是当前治理大气粉尘烟气排放污染最有效的设备,在除尘器的使用中对滤料的耐温性要求越来越高。近年来,通过引进耐高温的化学纤维,国内外的专家们研制开发了以聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、芳砜纶等为原料的耐高温滤料,以适应各种不同环境的处理需要。
(1)聚苯硫醚(PPS):是一种耐高温合成纤维,能连续暴露在190℃的温度中,能抵抗多种酸、碱及氧化剂的化学腐蚀,耐水解,其阻燃性、耐化学药品性、稳定性也极其出众。主要用于市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、燃煤锅炉、医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器等,是目前应用最广的高温滤料。(2)聚酰亚胺纤维(P84):可在260℃以下连续使用,因为其纤维特性,粉尘不会渗进滤布,可减少压力降同时,剥离性能也很好。适合水泥厂、热式焚化炉、电石厂等需要处理大量粉尘的环境中使用。(3)聚四氟乙烯纤维(PTFE):是全氟化直链高聚物, 由四氟乙烯单体(TFF)聚合制得,耐受280℃高温。清灰性能较好,是垃圾焚烧、高温烟气各领域理想的过滤材料。(4)芳砜纶(PSA):是一种芳香族有机耐高温合成纤维,填补了我国耐250℃高温等级合成纤维的空白。具有优良的耐热性、热稳定性、阻燃性、电绝缘性能、良好的物理机械性能及化学稳定性。可用普通设备加工成纱线、机织布、针织布和非织造布等,尤其适用于耐高温滤料,具有良好的发展潜力和市场前景。(5)玄武岩纤维(BF):属于硅铝酸盐系纤维,具有较好的耐水和耐腐蚀特性,是最较为理想的高温烟气过滤材料。(6)陶瓷纤维:陶瓷纤维过滤除尘技术是近年来发展较快的过滤技术之一。除尘效率高,可达99%以上,是用于高温高压中煤气清除尘粒的最有效方法。(7)玻璃纤维(GF):玻璃纤维耐高温性能突出,可以在260℃温度条件下长期工作。具有柔软、顺滑、疏水、抗结露和收缩率低等优点。玻璃纤维的价格相对比较便宜,在各行业高温烟气除尘中广泛使用。(8)PTFE覆膜滤料:是由美国戈尔公司最先开发出来的新型复合滤料。覆膜滤料表面所覆的是膨体聚四氟乙烯微孔薄膜,孔径小到1~2μm以下,基底是PTFE纤维制成的针刺毡或机织布。过滤效率高、使用寿命长,清灰容易,运行费用低,特别适合应用在处理含油、含水等特殊烟气的工艺上。