裘愉發(fā)(上海市紡織工程學(xué)會(huì)，上海 200060)

絲綢產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)(七)
——前景樂(lè)觀的產(chǎn)業(yè)用紡織品

裘愉發(fā)
(上海市紡織工程學(xué)會(huì)，上海 200060)

有技術(shù)才有將來(lái)！“技術(shù)講堂”與您分享專業(yè)技術(shù)資源?！凹夹g(shù)講堂”欄目，約請(qǐng)業(yè)界專家就大家關(guān)心的各種技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)系列講座。歡迎大家針對(duì)講座內(nèi)容或本企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際來(lái)電、來(lái)函提出問(wèn)題或者發(fā)表意見(jiàn)。對(duì)有代表性的問(wèn)題及解答，本刊將在后期的此欄目中予以刊登。本期繼續(xù)推出關(guān)于絲綢產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的系列講座，由絲織專家裘愉發(fā)教授級(jí)高級(jí)工程師主講。

1 產(chǎn)業(yè)用紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀

紡織品由單純生活資料進(jìn)入工程新材料領(lǐng)域，是20世紀(jì)后期紡織工業(yè)具有劃時(shí)代意義的創(chuàng)新，其標(biāo)志就是產(chǎn)業(yè)用紡織品的大量生產(chǎn)和應(yīng)用。而滌綸纖維被列為20世紀(jì)影響人類生活的20大發(fā)明之一，它為產(chǎn)業(yè)用紡織品的發(fā)展提供了極好的條件。產(chǎn)業(yè)用紡織品種類繁多，主要有農(nóng)副業(yè)用紡織品，工程用紡織品，傳動(dòng)和管帶類骨架材料，工業(yè)用氈毯，篷蓋布，線、帶、繩、纜，人造革，過(guò)濾材料，包裝用紡織品，防護(hù)服，文體用紡織品，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品，國(guó)防尖端用紡織品，其他，共14個(gè)大類。

1988年中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品的產(chǎn)量只有53萬(wàn)t，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步等多方面、多領(lǐng)域的拉動(dòng)，1998—2004年的年均增長(zhǎng)率達(dá)11.9 %，特別是中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)把2003年定為“產(chǎn)業(yè)用紡織品年”，使該年的產(chǎn)業(yè)用紡織品年增長(zhǎng)率達(dá)到18.2 %。若以7 %的年增長(zhǎng)率發(fā)展，到2010年產(chǎn)業(yè)用紡織品的產(chǎn)量將達(dá)400萬(wàn)t左右，大致占當(dāng)年纖維加工總量的15 %。

世界性的產(chǎn)業(yè)用紡織品也以較快的速度在增長(zhǎng)，據(jù)英國(guó)DRA預(yù)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)1995—2005年的年增長(zhǎng)速度為2.2 %左右，而2005—2010年增長(zhǎng)速度將達(dá)到2.9 %；據(jù)該預(yù)測(cè)系統(tǒng)測(cè)算，交通運(yùn)輸用產(chǎn)業(yè)用紡織品和非織造材料世界消費(fèi)量1995—2005年的增長(zhǎng)速度為2.7 %～3.2 %，而2005—2010年的增長(zhǎng)率將達(dá)3.4 %。據(jù)此分析可知，中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品的增長(zhǎng)速度將超過(guò)世界性的增長(zhǎng)速度。

2 產(chǎn)業(yè)用紡織品

2.1 醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品

家庭健康消費(fèi)成為現(xiàn)代生活的消費(fèi)熱點(diǎn)，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速。它主要有：

2.1.1 功能性醫(yī)用品

功能性醫(yī)用品包括人造血管、醫(yī)療縫線、人造皮膚等，目前也用于一些人造內(nèi)部器官的生產(chǎn)。凡用于人體的人造血管必須具備以下條件：1)有穩(wěn)定的物理及化學(xué)性能；2)無(wú)異物反應(yīng)，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)；3)強(qiáng)度耐久，長(zhǎng)期使用；4)耐消毒；5)不致癌；6)制造方便，節(jié)約成本。用作人造血管的材料所用原料有桑蠶絲、滌綸、錦綸和聚四氟乙烯纖維等。而桑蠶絲由氨基酸組成，經(jīng)長(zhǎng)期臨床試驗(yàn)觀察，真絲人造血管比滌綸等合成纖維做成的人造血管有以下一些優(yōu)點(diǎn)：1)新生內(nèi)膜形成較好：經(jīng)臨床試驗(yàn)，人造血管移植后，新生內(nèi)膜的形成與人造血管的材料有密切關(guān)系，滌綸人造血管的新生內(nèi)膜厚度為1 mm，真絲人造血管為0.3 mm，厚度小適宜于較小口徑的血管移植；2)真絲人造血管和人體的活體，不但不相排斥，而且和人體活體血肉相連，長(zhǎng)在一起，生長(zhǎng)能力十分良好；3)經(jīng)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，錦綸人造血管6個(gè)月后，強(qiáng)力損失達(dá)80 %，2年后損失95 %；用滌綸人造血管移植2年以上，由于纖維的損耗、變性迸發(fā)，移植血管破裂；而真絲人造血管移植12年后，無(wú)擴(kuò)張或斷裂，臨床病人移植觀察14年以上，也未發(fā)現(xiàn)血管迸發(fā)破裂。

真絲人造血管有“Y”形和多支形等，口徑為0.3～2.4 cm，一般“Y”形主管口徑1.6～2.4 cm，分叉管口徑0.8～1.2 cm，長(zhǎng)度10～20 cm，若采用桑蠶絲，則品位要4A級(jí)以上，經(jīng)線為22.2/24.4 dtex(20/22 D)×4或用22.2/24.4 dtex×3桑蠶絲，緯線為22.2/24.4 dtex×3桑蠶絲，以平紋為基礎(chǔ)的雙層管狀組織，織物注意上、下層無(wú)接縫痕。

由于同樣的原因，用真絲做成的醫(yī)療縫線，其優(yōu)越性也顯而易見(jiàn)，因而真絲醫(yī)療縫線亦被醫(yī)學(xué)界廣泛采用，并獲得了良好的效果。

人體燒傷或整形的需要，常采用新鮮豬皮作創(chuàng)面的覆蓋，而豬皮取材不易且儲(chǔ)存困難，因而國(guó)外多數(shù)采用高分子化合物，但它與創(chuàng)面的覆蓋性較差。桑蠶絲研制成功的“人工皮膚”，又稱絲素創(chuàng)面覆蓋膜，簡(jiǎn)稱絲素膜，它不但具有良好的透明度、柔軟性、透水性，而且透氣性適中，又不被細(xì)菌穿透，與創(chuàng)面能良好地黏合，而遇濕更為柔軟，極易與創(chuàng)面緊貼，黏合無(wú)隙，加之無(wú)剌激性，因而是真正意義上“人工皮膚”的極好材料。

此外還有用于傷口的醫(yī)用品，如傷口敷料、紗布、繃帶等，要求具有優(yōu)良的吸液、吸血、止血性，無(wú)毒，與傷口有較好的愈合功能，多采用功能性纖維，如桑蠶絲、甲殼素纖維、棉纖維和粘膠纖維等。

2.1.2 防護(hù)性醫(yī)用品

防護(hù)性醫(yī)用品的功能是改善治療區(qū)域衛(wèi)生環(huán)境，防止細(xì)菌穿透引起間接感染和病毒交叉感染，提高治療效果。防護(hù)效果、成本及舒適性是防護(hù)性醫(yī)用品的三大要素。產(chǎn)品主要有手術(shù)衣和手術(shù)巾、面罩等。

2.2 土工合成紡織品

土工合成紡織品是繼鋼材、水泥、木材之后的第四種建筑材料，是極具生命力的新型土建材料，其應(yīng)用已進(jìn)入到各個(gè)角落。土工織物是土工合成材料中用量最大、發(fā)展最快、品種最全的一種，有織造型、非織造型和復(fù)合型等，非織造型與織造型相比，產(chǎn)量高、增長(zhǎng)速度快；而復(fù)合型即經(jīng)編復(fù)合土工織物稱為新型的“第三代土工織物”，高強(qiáng)低伸，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，兼具排水、過(guò)濾、隔離、加筋等作用，具有很強(qiáng)的生命力。

2.3 建筑用紡織品

主要有建筑防水材料、膜結(jié)構(gòu)建筑材料、加固修復(fù)用纖維增強(qiáng)塑料和水泥纖維加固材料等。膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和發(fā)展速度十分驚人，隨著2010年上海世博會(huì)和廣州亞運(yùn)會(huì)的舉辦，膜結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的高峰期即將到來(lái)；加固修復(fù)用纖維增強(qiáng)塑料主要用碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)及芳綸增強(qiáng)塑料(AFRP)，碳纖維增強(qiáng)塑料以進(jìn)口碳纖維為主，年用量在400 t以上，發(fā)展極其迅速；中國(guó)水泥產(chǎn)量世界第一，其加固材料采用合成短纖，以聚丙烯為主，也采用高模量聚乙烯醇。

2.4 農(nóng)漁業(yè)、海洋業(yè)紡織品

節(jié)水用防滲材料和排灌系統(tǒng)、栽培設(shè)施中的新型材料、防災(zāi)害材料等都是農(nóng)用紡織品材料。農(nóng)業(yè)栽培用材料除農(nóng)用聚乙烯膜以外，主要有寒冷紗、農(nóng)用非織造布等，寒冷紗是用化學(xué)纖維織成的織物經(jīng)樹(shù)脂整理而成，它有機(jī)織和針織2種，原料多用維綸、滌綸、腈綸、乙綸的短纖紗、單絲、長(zhǎng)絲和復(fù)絲，經(jīng)緯密約為80根/10cm和80根/10cm，幅寬為85cm；目前已研制成20目和40目純維綸產(chǎn)品，經(jīng)、緯紗粗細(xì)都為29 tex，幅寬為96.5 cm，經(jīng)、緯密分別為82.5根/10cm、162根/10cm。

海洋業(yè)紡織材料的應(yīng)用是多方面的，不僅用于漁網(wǎng)、繩纜等，并向多樣化、高附加值方向發(fā)展，如海洋礦藏和石油的開(kāi)采、潮汐能的利用。對(duì)于漁網(wǎng)的纖維要有很強(qiáng)的干強(qiáng)和濕強(qiáng)，耐重復(fù)彎曲性，最低的吸水性、低密度，耐光、耐海水、耐化學(xué)品、耐溶劑和抗菌性；常用錦綸、丙綸、滌綸、乙綸；它有織布結(jié)網(wǎng)、拉舍爾結(jié)網(wǎng)、無(wú)結(jié)網(wǎng)、平結(jié)網(wǎng)和細(xì)眼網(wǎng)等。

2.5 交通運(yùn)輸用紡織品

汽車、火車、飛機(jī)和船舶等交通工具需要各種紡織品座席、頂篷、地毯等內(nèi)飾材料，還有增強(qiáng)材料、皮帶、簾子線等，一輛汽車需紡織品40 m2以上。2004年中國(guó)汽車產(chǎn)量和銷量都超過(guò)500萬(wàn)輛，每年進(jìn)口的車用紡織品價(jià)值達(dá)40億美元；上海2010年將達(dá)到配套250萬(wàn)輛汽車成型地毯的生產(chǎn)能力，約占全國(guó)市場(chǎng)的60 %；汽車坯毯2 500萬(wàn)m2，約占全國(guó)市場(chǎng)的35 %；汽車用內(nèi)飾面料650萬(wàn)m，為配套150萬(wàn)輛的生產(chǎn)能力，約占全國(guó)市場(chǎng)30 %；汽車安全帶3 800萬(wàn)m，近400萬(wàn)輛，約占全國(guó)市場(chǎng)的75 %。非織造布以其質(zhì)輕、價(jià)廉、性能良好而在汽車裝飾、襯托、充填、過(guò)濾等各方面廣為采用，主要有座墊(80 %～88 %粘膠纖維與12 %～20 %錦綸長(zhǎng)絲為原料，質(zhì)量為100～120 g/m2的非織造布經(jīng)印花、軋花、涂層等后整理)、簇絨地毯(材料為丙綸或滌綸色短纖，針剌法加工成400～800 g/m2毯料)，車頂和地面的吸音、防振材料(酚醛黏合非織造布，纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量500～1 000 g/m2，密度50～100 kg/m3)等。

2.6 篩網(wǎng)用紡織品

篩網(wǎng)用織物主要用作篩濾固體、液體、氣體等，因而又稱過(guò)濾用紡織品，采用的材料有桑蠶絲、合纖絲或金屬絲，因采用材料不同而有蠶絲篩網(wǎng)、合纖絲篩網(wǎng)、合纖綜絲篩網(wǎng)及金屬絲篩網(wǎng)四大類。桑蠶絲篩網(wǎng)用22.2/24.4 dtex或31.1/33.3dtex高級(jí)蠶絲為原料，用篩羅組織、半絞紗組織或平紋組織；合纖絲篩網(wǎng)原料為22.2 dtex或33.3 dtex錦綸，織物組織為平紋、紗羅組織或重平組織；合纖綜絲篩網(wǎng)是用直徑為0.1～0.5 mm單絲的綜絲，用平紋或斜紋等組織；金屬篩網(wǎng)是采用黃銅絲、磷銅絲、不銹鋼絲或其他金屬絲，其直徑一般為0.025～0.4 mm，用平紋、斜紋等組織。

隨著中國(guó)工業(yè)化程度和高科技水平的日益提高，篩網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的用途越來(lái)越廣，特別是電子技術(shù)日益向高精度發(fā)展，電子控制元件也向小型發(fā)展，因而700目以上的機(jī)織不銹鋼金屬篩網(wǎng)用作小型集成電路板日益廣泛，并引起了各國(guó)的開(kāi)發(fā)熱潮。

此外，尚有各種防護(hù)服，如耐高溫阻燃織物、防化織物、耐幅射織物、靜電防護(hù)織物、防毒織物；高科技和軍用織物，如航天航空織物(降落傘、航天用的抗荷服、代償服、抗浸服、宇航服)、迷彩織物等。

3 產(chǎn)業(yè)用紡織品的生產(chǎn)

產(chǎn)業(yè)用紡織品的織造生產(chǎn)要點(diǎn)主要依據(jù)其所用的原料不同而有所不同，由于其投入產(chǎn)出高，效益好，而產(chǎn)品質(zhì)量要求高，因而國(guó)外掀起了用新型織機(jī)特別是劍桿織機(jī)生產(chǎn)的熱潮；而制織篩網(wǎng)特別是高目孔的金屬網(wǎng),由于其投入產(chǎn)出特好，用片梭織機(jī)織造是較佳的選擇；但是如人造血管等圓筒狀織物，因其緯向絲線是連續(xù)的，應(yīng)采用有梭織機(jī)織造，如桑蠶絲人造血管是用有梭織帶絲織機(jī)織造的。

產(chǎn)業(yè)用紡織品常要經(jīng)過(guò)以下后加工技術(shù)：1)涂層，如篷頂材料、合成革、黏合襯布、油氈、運(yùn)輸帶等，它是在紡織品上覆蓋一層高分子材料或其他材料，使產(chǎn)品既有原紡織品的功能，又有覆蓋層的功能，如防水和耐化學(xué)品侵蝕等；2)層壓，把片狀材料一層一層地疊合，通過(guò)加壓黏結(jié)成一體，形成兼有多種功能的復(fù)合體，如層壓水泥袋、醫(yī)療用布、防水透濕雨衣等；3)復(fù)合，它是將不同的材料結(jié)合在一起形成一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的材料，是一個(gè)連續(xù)相與一個(gè)分散相的復(fù)合，而涂層和層壓也是廣義的復(fù)合材料。