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1、F b e rT e c h 摘要：分析了全球高科技纤维领域出现的新形势及化纤厂家的新动向，从市场需求的角度预剥了主要高 科技纤维品种的近期走向。指出：在新世纪里，日奉趋于垄断高科枝纤维市场；环境、安全和健康舒适 三大因素是推功高科挝纤维发展的重要力量。高科枝纤维是现代国防的重要新材料它的发展加速r 众 多传统材料的是新挟代，带来了传统纤维产业的升级，也成为许多企业产品结构调整的首选方向， 关键词：高科枝纤维；发展；新动向 中圈分类号：T Q3 4 28文献标识码：A 文章编号：1 0 0 3 3 0 2 5 ( 2 3 ) 0 l - 0 0 1 2 0 4 全国特种合成纤维信息中心罗益锋
2、世界高科技纤维发展新动向 0 引言 迈入新世纪后，l f = 界上约7 0 种主要高科技纤维的发 展态势尽管不甲衡，但总的趋势是产能迅速扩大，质量 不断提高，产品趋干系列化。在国际高科技纤维价格不 断下降的同时，应片I 领域不断扩大。出现了参与高科技 纤维研发的公司和机构越来越多的现象。但某些奄受品 种仍趋于由少数公司所垄断。 分析表明，以下要因成为近期推动肚界高科技纤维 发展的动力： ( 1 ) 涉及人类社会可持续发展的环境治理问题，包 括控制构成厄尔尼诺现象发生的c O 、排放、淡水的紧缺、 第五期地震活跃期和新能源的开发等，带动r 高强高模 纤维和菜屿功能纤维的发展，如中空纤维分离膜、活
3、性 碳纤维、离r 交换纤维、熔喷法超细纤维等； ( 2 ) 产、【k 结构渊整包括传统材料的更新换代和产业 升级，推动了整个高科技纤维产业的发展，特删是高件 能纤维得到r 迅速发展； ( 3 ) 荚国“9 I I ”事件后，世界范围的恐怖活动和 反恐怖斗争愈加激化，涉及到安全方面的防护材料，如 防弹衣、太盔、盾牌防弹门等使用的有机高强高模纤 维，需求量瞬m J 猛增； ( 4 ) 人民生活水平和质量的提高，带动了对健康和 舒适方面越来越突出的需求，从l i 推动了各类多功能纤 维如抗凿消臭、防污、防紫外线、抗花粉、远红外蓄热保 温，嘲温湿度、调节酸度光变色，散发负离子、芳香 和森林浴等纤维，以
4、及各种陕用纤维的发展。 那么，近期肚界高科技纤维领域将会出现哪些发展 新动向呢? 作者简介：歹益锋 胃，1 0 3 7 年生教授扭高工，北京 f 2 1 日本趋于垄断世界高科技纤维市场 由J ：高科技纤维是支撑高科技产业发展的重耍新材 料，关系到传统产特别是支柱产业的更新换代和产业 升级以及闫防建设，罔此F I 本早存2 0 世纪8 0 年代初就把 投资苇点出传统化纤转向高科技纤维。经过2 0 多年的发 艘，口本的高科技纤维产业已在总体L 居世界领先地位， 特别是功能壬下维和高强高模纤维，例如上进各种多功能 纤维儿乎由日本一统天I ? ；F 1 本的P A N 荩碳纤维总产能 已占世界总产能的
5、3 4 ，产量占7 0 ；聚芳酯纤维、P B O 纤维、酚醛纤维、聚乳酸纤维等，最早部起源于美国，佩 最终产、I k 化都任日奉，超强P V A 纤维也是口本独有的。 有些日本没有的或属弱势的重要品种，H 本化纤公司采 取合资发展或收购的方式来拥干，例如8 0 年代二菱人造 丝收购了杜邦的塑料光纤事业部，9 0 年代东丽与杜邦扯 日合资生产对位芳酰胺纤维K e v l a r ，尔洋纺与荷兰D s M 在口合资生产D y n e e m a 超高性能P E 纤维，2 0 0 0 年帝人 收买了A c r o d i s 公司的对位劳酰胺纤维T w a r o n 的事、J k 部 2 l 世纪
6、初东丽收购了美国飞利浦公司的P P s 聚苯硫醚纤 维事- l k 部和杜邦的氟纤维T e n o n 的事业部等，使多数日 本公司成为世界最人生产厂家，有的呵与上要对手相抗 衡。有的则填补国内李白。玛有一些弱势品种，通过技 术创新，逐渐把海外对于淘汰掉或已在世抖市场f ：占啊 席之地，如巾率纤维超滤膜及透析膜，H 本已占绝对 优势，醋酸纤维素反渗透膜逐渐压倒杜邦原占据优势的 芳酰胺类中空纤维反渗透膜，从而占据了海水淡化的世 界大市场，聚酰甄胺类气体分离用中空纤维，也改变r 萧山都公司聚砜中牢纤维- 统天下的局面。总之，口本 确实趋于挚断世界高科技纤维的十产。 2 “环境、安全和健康舒适”已成
7、为新时代化纤 生产商优先考虑的战略 纺织导报c h i n aT e ) 【t i I eL e a d e r2 0 0 3N o1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 1 环境 近两年米多蛹i I l 和莱茵河的人洪水长江上游的 水患，朝鲜半岛和凡州、叫国的水灾，荚洲的飓风和海 啸此起彼伏；兄方面出现的印度次大陆酷暑、中亚 的干旱、各地的森林火灾，加卜找国1 8 的土地荒漠化， 荒漠化面积达1 6 0 万k m 二，丰H 、jr H 本国十面积
8、的4 倍， 影响了4 亿人的乍件环境。这种气候异常和嗳室效应造 成r 水资源j 二| = 剩，不足的深刺矛盾引起了各国的关沣。 2 0 0 2 午8 底任南非f 开的叫：境开发研讨会( 关rn r 持 续发展卅界首脑会议) ，提出r 关于F 发环境与控制二氧 化碳排放的2 I 世纪| 粜题，认为：l 世纪足水的时代，水的 控制和处理是关系人娄牛俘的命题。 为此，各旧辑J 继提出措施，加强对大气污染的防治 和对水资源的控制保护以及对废水的处理对崮体废弃 物的生物降解等，从f I i 大大促进r 相关高科技纤维的需 求增长，这壮纤维产品也成为令后一个较长时期化纤厂 家的重点发展方向。 这就是为什么
9、最近东丽收购r 与人气污染治理柑戈 的美同聚网 B c 己烯纤绀和P P S 纤维事、| k 部的上因，冈为 这两种纤维极通r 作为禽腐蚀性气体的高温粉尘滤袋。 另外，为r 控制c O 、的排放量，世界各大汽车公司笥5 任 竞相开发轻晕、节能平u 环保型的新一代汽车，提出的方 案足多方面的： ( 1 】以天然C 代符“油，n J 少排放约2 6 的c o ， 从而推动r 碳纤维、对位片酰胺纤维技高强玻纤压J J 容 器的发腱； ( 2 ) 发展电动汽乍，这足零污染型汽车，其高速b 轮 转子、燃料电池阳极板和扩散层、储能装置、氧气压力 容器等都需用碳纤维复合材料( c F R P ) ，而有望作
10、为未来 汽车蓄电池的钠一硫( N s ) 电池，其i F 极板是用P A N 预 氧化纤维毡烧成的石黑毡制成的，电池贮存能力比铅蓄 电池高近3 倍，n f 仃效利用夜间电力，并起到环保作用o 】： ( 3 ) 汽乍材料的更新换代和轻量化，从2 0 0 l 午起以 妻，德，口勾汁的汽车生产厂家部制定了具体的开发 计划，置国组外 r5 个国家实验审、3 家汽车厂商、军少 l5 家 = 学和5 0 家以上的供应商进行联合攻关，包括用 C F R P 取代金属牢体、传动轴、弹簧扳、卡车车体和拖车、 上稚车体等，用芳纶增强的r 午胎取代钢缝胎，用碳纤 维刹车片取代金械片等，使新一代的蔡线汽车每消耗lL
11、汽油的行驶里程从目前的2 5k n l 延长到2 0 0 4 年的3 4k m ， 到2 ( ) l 】年进步边刮4 25k m ”I ，从而进一步推动r 碳纤 维和芳纶的发桂。 埘脚体废卉物处置法规的锕继出台，推动了聚乳酸 等，p 物降解纤维及j C 纺织品的发展，现在，钟纺、东丽 a b e rT e ( h 歧美国卡摹尔道公叫都任开发该种纤维度无纺布制品。 在水处理方面，口奉的合纤余l k 邡搠有膜技术的水 处理产- l k ，一方而是为自身化纤牛产用水的需曼男一 方面世为适应垒球水资源短缺的需要。例如东丽的“浓 缩水升压两段海水淡化法”，可以将海水的淡化率由过去 的4 0 提高至6 (
12、 ) ，运行费用也n r F 降，现已转让给 4 个国家的2 1 家海水淡化J ，产能部在4 万“a 以I ：从 而获得口本海水学会技术奖此外它还拥有反渗透膜、 毫微过滤膜、超滤膜等技术；东洋纺拥4 r H 产1 28 万t 淡 水的世界最大中空纤维海水淡化装置，并已销往沙特和 我国台湾等地；三菱人造缝的中夺纤维微滤膜水处理没 备，住H 本国内已销售了7 0 0 多台，在韩困、乔港地区、 我国大陆和欧美等地也已销售3 【】( 】多台4 l ；旭化成和东丽 那拥有聚偏氟乙烯的L 空纤维微滤膜水处理技术，前音 是世界最人生产厂家。2 0 0 3 午4 H 将形成! 个元件的 生产体系，m 后者争取
13、占世界市场的3 I J ，每个J 亡件的 口处理能力为J 6 ( ) 2 4 0 i n ；H ，乐丽和栗出工业公司 开发r 膜面积为7 2 I n ! 的聚砜巾空纤维膜，比以f E 的u F 膜大3 倍，已应于二三重县的净水场”1 。 此外美国杜邦、逋化学和帝人等化纤厂家部有中空 纤维水处理装置生产。日前，芰国水处理设备的膜化率 只有1 左右，将来会提高车3 0 。在瞅美，膜法净水 场的总能力约为2 5 0 万“a 。 任治沙和荒山造林方面，超吸水纤维可发挥重要作 用，f 因价高现只川于特殊领域。 2 2 安全 “9 I l ”事件后，垒球恐怖活动与反恐斗争的进一 步激化，使得防弹、防刺材料
14、的需求猛增。杜邦已将在 R i c h m o n d 的K e v l a r 纤维产能由21 万“a 扩下2 5 万t ，a ； 帝人也将在本固的T e c h n o r aJ I 聚纤维的产能由l4 0 0 “a 扩人刮20 0 0 “a ，将荷兰的T w a r o n 纤维产能由1 ( ) 5 盯I a 提高至I 8 5 万“a 。另外，荷兰D s M 公司于2 ( ) ( 】2 年底将 高性能聚乙烯纤维“D y n c e m a ”的产能翻番达到30 0 0 “a 以上，其合资公司东洋纺的同一纤维产能也由原来的 4 ( ) 0 “a 至2 0 0 3 年4 月扩大为6 0 0
15、“a ，并任晚些时候冉进 一步扩大至l2 ( ) ( ) “a ；荚国H o n e y w e l l 公司也J 近期将其 同类纤维“s p e c t r a ”的产能翻番，达到20 0 0c a 。 我国p q 川金路与晨光化J 二研究院计划于“十五”期 间兴建l0 0 0 t ，a 的对位芳纶生产线；湖南升鑫、宁波大 成和北京中益问三家的高性能聚已烯纤维产能，分别郜 已接近3 0 0 “a ，今后根据市场需求还将进一步扩产，其 中有一家将发展到年产千吨的规模；男有l ：海犬匈科技 公州的产能才3 0 t a ，今后也n r 望扩大，这些企业部存发 展下游单向无纬布、无纺布、防弹背心、头
16、盔、防弹扳等。 一 ! 墨 纺织导报c h i n aT e I eL e a d e r2 0 0 3N o1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark F b e rT e c h n 蚴 鐾“ 最近，咒l 习联邦肮审J ( F A A ) L 作f | i 决定，自二( ) ( ) 3 年4 j9I 起，戈旧陶内的龟材L 和乜律美豳的吲外电机， 鄙蛭搭载用高性能求已烯纤维；创的防弹舵于舱J ，而国 际K 眦机纰纵( I ( 1 A o ) 也要求其lH
17、 7 个会员困的毡机，r 2 ( 】( ) 3 年ll 】起。jcE 机舵F 舱门达到同样的防弹标准。 H 外! ( x ) 2 年我I 列二、湾华肮毪机的失事讧H J J 渡音 乜机所川的盒械栩料仪2 I J l I 便发生老化。为此，峨洲夸 中客乍公t d 计划J ! ( ) ( ) 6 年投入运营的祈代民航客机， 辞宋将使川4 ( ) I 碳 r 维；预定J2 0 0 8 年就航的新一代波 卉电机，缸J 柴将采川3 5 【碳纤维，f i i 波音7 7 7 仪使丌l 丁 4 【碳纤维。按每。新机种q i 产I 【) ( 】( ) 10 0 ( 】架E 机计， 可姒撷吣今后碳纤维的需求罩之
18、凡，这必将引发世界碳 纤维、I k 界新的一轮扩产高潮。 此外， 】书阪神火地震后，政府制定r5 年防震汁 划，1 1 i 3 年将仑阁所彳J ，爻桥和海桥的桥墩，川碳纤维 片材戒K e v m 粗l 够纵物等进f ，增强，后2 年将高速公路 重坚路段的路咖也川碳纤维片村进行加吲，这样地震时 桥就不会坍_ I ：5 j ，路面就不会裂缝。阪种、加州和我国台 湾地震后的结构物加吲修补，j 三要靠这些纤维。口本新 下线隧道的加吲4 靠超强P E 纤维。 2 3 舒适和健康 随符人比，卜活水卜的小断提高，人们埘衣着的要求 已币仪限rr 感、f * 暖和式样，任各种污染和危害不断 加剧的今二，人们迁对
19、服装提出了各种功能性受求，带 动r 防强紫外线、抗曲消良、防污、抗花粉过敏、冬季蓄 热俅温、能娴竹温温度的冬暧夏凉功能、酸度适合肌肤 股能敞发艿卉、森林浴和负离r - 等纤维的发展。不仪如 此人们埘服川纤维迁进步提H r 防止意外伤害的要 求如【J 奉丌发r 种新掣包芯纱，外堪是棉，芯线是 K e v k u 高强耐縻2 r 维，用它织成的牛仔裤呵防掉伤，而且 入r 保险。川这利，埘位片酰胺类纤维或用表层涂覆lJ 机 硅后的超_ = 茧策已烯纤维，可制备防切割手套；俄罗斯丌 发r 种超吸附纤维，白多种形态，其研磨纤维可以及 时牧助煤7 中毒或食物中毒的病人，只要拌在温水巾服 用就行，J 无纺竹
20、i 作伤| l 贴时，白杀菌和快速愈合的作 J J ，j c 绷带柯l l ：血杀茼的功能，为此伍刚富汗战场上曾 挽救过批严咀炸伤的伤员。与它类似的还有批甲壳 素类纤维和止皿纤维等。 当然，人们埘服被质感的要求也越求越高。现存一 蝗高。P I ：能纤维L 开始渗入服川纺织品领域，如一峰轻量 耐磨的运动火特别足髓服，巳采用超掘聚乙烯纤维的 混纺织出；冬季的高尔火球运动衣已采用P P S 纤维卦 物， n T 增强保嗳州：耵1 便J 活动；运动诛的侏跟已用片纶等高 强纤维来补强；当然，像赛车服和 f 【j 防服电曙求用耐热 又抗燃的纤维制成如聚州苯甲酰由J 苯_ 胺纤维及它 与P A N 预氧化纤
21、维的混纺织物、片族聚酰胺酰幢胺纤维、 蜜胺纤维、聚苯J r 咪唑纤维等。 住运输丁具方面除高速硎4 三的车皮需用通H 级沥 青碳纤维毡片加以保温和隔热外，新型轿车的网壁及顶 篷利料也要求具有更佳的绝热保温和隔爵效果。由此像 超细去武冉纤维片材就有川武之地，因为其绝热，效果是 缶棉的3 倍，耐温范围2 6 ( 】9 ( ) ( ) c ，强度可与s 一玻纤 H 媲美，m 模量远优J 。芭，价格则介：E 一和s 一破纤之间。 在住房冬季保暖片而，碳| r 维混抄纸等可用】取代 暖气管、卒调、电热器等，具仃节电、辐射热均匀、不占 空间、无风吹或漏水、无需维修等特点只是臼响一次 性投入还较贵，将来随着
22、生产规模的增大和成本的下降， 可望得到普及，而且n 用i 床挚和沙发垫或靠背等，还 呵增加些保健器材的热功能。 3 高科技纤维及其制品已成为众多企业产品结构 调整的首选方向 31 化纤企业 传统化 r 产、k 总体【：已趋J 饱和，而高科技纤维正 处于，发展的I ：升刺，冈此高科技纤维生产厂宋的数量以 午下均8 1 5 的速度增长，l 酊传统化纤J 家也加速 向高科技、高附力值纤维转移。以旭化成为例，随着第 一辆H o n d a 燃料电池汽车获得芰国政府的认定及N A s 新 型屯池的同世，2 0 0 2 午决定将绝大祁分廿占纶生产线改造 成大丝柬P A N 原始t 产线，供生产预氧化 r
23、维戒大丝柬 碳纤维，井打算进一步发鹱复台材料。H 本_ 三人化纤和 碳纤维生产厂家东丽，东邦T e n a x 和t 菱人造丝利用自 产的碳纤维继续发展倾浸料、片材和织物，进一步0 I 进 复合材料研究人才发展c F R P 车休等邮件，利用型料光纤 的优势，发展各种信息网络州的导线和元器件。口木的 绝夫多数化纤厂家都在加速扩大j 聚矾I 、P A N 、E v A 、 P V A 、P M M A 、醋酸纤维素等中宅纤维人I 肾；尔洋纺 删致力于扩大粘胶活性碳纤维净水器、除臭机、渊湿机 等的产业。此外，有儿f 个厂家秤加速发腱以P P 为主的 纺粘法( s ) 和熔喷法( M ) 走( i
24、细无纺布的复合制品，如 M s 、s M s 、s M M s 等组合韩国的乐明集阿T s I 公叫最 近从德国引进l - 3 万的s M M s 和s M M s s 生产线，预 定r 2 ( M ) 3 年l ( ) 月投产，从而使i i 集团的总产能占韩国的 6 0 ，成为亚洲之最( 45 盯【a ) 。T S I 公司的产品主婺 用作小孩屎小湿和妇女H 牛等”】。 3 2 其它产业 已终n 越来越多的跨行业铀止利用高科技纤维推进 ! 生 纺织导报C h m aT e x l j I eL e a d er _ 2 0 0 3N o1 万方数据 PDF Watermark Remover
25、 DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark j C 产r 协的换代绒。 ( 1 ) 能源领域 炎、I 本秆1 北【习都扯J F 发4 2 6 ( ) m 长的人掣风力发电c F R P 叶片，n f 俅证发每度l U I J 置小小J ：4 5 五分，m2 2m 长的破璃钢叶片的发电成本只能达到 4 8 艾讣；9 ( ) ( ) n 1 以I i 的椿海油其挖抛用外降机厦输油管道， l 能用c I R P 制n ，颅汁刮2 ( ) l ( ) 年油价I ：升n H 殳入商业生J 扎( 现美国l E 在墨西哥湾开
26、采 l 3 ( ) ( 】m 深的汕”) ；找I q 胜利油f r 】等用c F R P 软质懦带取代传统的钢抽汕杆， 产爷、n 电和经浙艘镐牛均提高r 约I 3 ；未来的棱原料噩靠球形离广交换纤 维从海洋I 采伸集提浓铀的络合物，预期今后数午内可产业化。 ( 2 ) I T 产、 n l l 成埘一化片眦胺纤维等所制成的薄型软质策成电路板所占的份额存快 速I 外， j 碳 r 维昕增强的恺龙_ 机外壳n 迅到聚碳酸酯的障能要求，而Hn r 防J I 广，l ：呐瘤。此外备种也磁波屏蔽材料在本领域的戍用愈来愈广。随着我 圜l 啊滞久J F 发战略的戎施，f i 英光纤和) t 缆的需求量大增，
27、随之对对f f J ：芳纶补 强件的：需求也快速增长。现L 二成为哉r 1 1 再纶的最人巾场。随着计算机的普及， 网络H 的叫料) 匕纤的需求精也将相应增人。 3 3 机械部件 创朴势 机、机器人r 惜、高精度大窄罗拉、电梯厢、巨疗器械、气轴和传 动轴、超丝离，厶分离器转r 、轴承、综鲐摧和针势 锭等，大部用c F R P 等材料制 成。 34 新型建材 l i 受J HJ ：6 个“m ( 1 ) 代钢筋材料，用碳纤维和芳纶的拉挤成形材料；( 2 ) 大跨度斜拉轿的碳纤维代钠索材料；( 3 ) 沥青短切碳纤维等增强混凝上；( 4 ) 混 凝I ：结构物的增灶和修卡卜；( 5 ) 箨种掣材；
28、( 6 ) 碟纤维或芳纶增强玖生木等。 3 5 其它 忭行休l W 川6 、，l 物体代 f I 材料、航天材料、各种军用材料、并种劳f f 材 料、代了j 材料、各类船舶材料、先进农川材料、家用电器、办公机器、高温 抄t 保温 叶料、宅内犍饰村料歧众多生活用品乜括照桐机、雨伞、眼镜架、拐杖、 箱r 等近乎坷领域，部使J f ir 高科技纤维而H 还在快速伸展。 4 结束语 2 l ”纪地新十于料的时代，电足高科技纤维的时代，我国麻抓住国外公司 外始必t l ：找I 础高科技纤维I 盯场的迅速发展，计划在我国兴建合资或j 虫资企- 眦的 焚机加以发腱。同时加夫对研发的投入，发展白L 的知 产权
29、，J J 争任“十五” 期| i 】J 实现P A N 肇碳纤维眨其原丝、预氧化纤维、m J f t 和对位芳酰胺纤维和玄 武崧纤维的产、【k 化，蚌使各奘中牵纤维分离膜及其元件、活性碳纤维塑料光 纤等的产能达到最低维济规模到2 0 l O 年实现P B ( ) 、P P s 、甲壳素及聚乳酸 纤维的产、化，外加强成门】研究和l 订场开发。 参考文献 I 奇纤争业母凡水赴删$ 止日茸合成纤维新闻2 叫1 20 9 二I 句特诛疆域伸最的I A N 年耐蔓纤维日扛台或奸维新硐，2 ( 1 0 二0 90 q ：3 3 ( I ) a d w T 1 碳。F 雉在末朱t 车中的应用s A 、1 P
30、 HJ o u r n ，2 ( I ( 】l ，3 7 ( 二) 7 4 属水处理啊的划时7 t 中芏纤堆帻L 件扁油化新闻2 0 0 2J n t 1 7 5 旭化或在欧乓，产P v D F 中z 纤维M F 膜之，L 件化学工业日报2 0 0 2 一n 7 ! u ：l n 丰f 诃的】，v 1 ) F 中纤红M I ：膜泰八睦毛帚场7 匕学工业日报，2 0 0 ： 1 7 忙1 1 可乐聃震日工业开发士面机I 】F 嗟化工止日报二0 ( 】10 9L “ ：! HD s M 首，k 特超t 暑强力P F 纤维哪于民舡机兮年庹增加产袍石油化学新报2 0 n 2 ，( 3 6 9 0 ) 7 9 T x l 引凡s M M s5 号札使产袍连到45 万I ，a 日蕾合成纤维新词、二( 】2 【) 9 【6 ：】 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark