新纖維新技術

第一局部——新纖維—2021新期待東華大學材料科學與工程學院東華大學研究院化纖工程研究中心教育部高性能纖維及制品重點實驗室王華平匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考石化工業(yè)原料天然纖維原料纖維生產(chǎn)紡紗、織造染整成衣推廣檢測及其它紡織產(chǎn)業(yè)鏈上游紡織平臺下游一、背景意義一、背景意義行業(yè)--紡織強國戰(zhàn)略建設綱要發(fā)布建設紡織科技強國建設紡織品牌強國建設紡織可持續(xù)開展強國建設紡織人才強國在科技上突破資源瓶頸，優(yōu)化產(chǎn)品結構在品牌上解決共贏和開展環(huán)境問題在可持續(xù)開展上那么需要再區(qū)域開展的均衡性、環(huán)境的可持續(xù)性在人才建設方面需要關注存量并尋求量變一、背景意義開展模式—規(guī)模經(jīng)濟向價值經(jīng)濟轉變單一企業(yè)競爭向體系競爭轉變是供給鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新、營銷與效勞體系的競爭，是產(chǎn)品要素集成能力與快速反響能力的競爭化纖企業(yè)---面臨轉型升級的壓力與困惑硬實力軟實力一、背景意義時尚(Fashion)功能(Function)友善(Friendly)外觀功能親膚舒適上乘質感艷麗色彩多色混搭柔軟涼爽保溫阻燃抗紫外線耐用速干抗菌美妝保養(yǎng)濕度調節(jié)彈性抗靜電性輕量細薄透氣性干爽性一、背景意義紡織品需求開展趨勢---以人為本、天人合一理念第一階段以蔽體、保

暖為目的初

級階段面料創(chuàng)新---纖維創(chuàng)新的開展與拓展第二階段第三階段第四階段開始注重時

尚、流行元

素開始融入保

健、防護等

功能性元素融入環(huán)保生命周期元素,注重環(huán)境友好，表達社會責任紡織創(chuàng)新是整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同與集成創(chuàng)新原材料創(chuàng)新在紡織創(chuàng)新中占有重要的地位材料功能設計是材料創(chuàng)新的重要手段一、背景意義匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考物理改性精細化在線添加精確化化學改性可設計化異性能混纖可調化多功能復合化大容量聚酯的差異化功能化，是我國纖維行業(yè)轉型升級的關鍵紡織工業(yè)環(huán)境醫(yī)療平安纖維應用領域產(chǎn)品性能知識創(chuàng)新服裝裝飾軍工航空航天能源建筑水處理過濾土工反恐職業(yè)防護公共平安新價值的創(chuàng)造國際化競爭產(chǎn)品的高性能化環(huán)境問題的重視新型纖維材料是國際研究研究開發(fā)與競爭的熱點纖維為21世紀人類提供解決方案產(chǎn)品的舒適性、功能性、生態(tài)性、資源可再生、可回收針對應用要求，開發(fā)纖維材料結構設計軟件聚合工程與序列結構的動力學控制建立組分尤其功能組分的分子結構與性能的構效關系，重點研究吸水、導濕、保暖、蓬松、柔軟、染色、光澤、耐久性功能性與纖維結構的關系，為超仿棉品種提供支撐纖維外表外表構筑劑普通纖維材料親/疏水基團抗菌基團條件應激性基團等等特定功能纖維材料條件應激性智能纖維材料功能性外表構筑熱塑性高聚物功能材料紡絲成形共混造粒功能母粒多功能纖維卷繞不相容高分子混合體的分散作用熱塑性高分子擠出紡絲工藝生物基熱塑性高分子做分散相高產(chǎn)出、無污染、規(guī)?；a(chǎn)熔體直紡微量改性體系長絲全流程數(shù)字化工程模型工藝優(yōu)化性能預測新品開發(fā)匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考大類品種的發(fā)現(xiàn)：人造絲——尼龍確實涼——滌綸人造羊毛——腈綸氨綸——開創(chuàng)彈力織物時代安睡寶——睡眠革命Modal——纖維素纖維制品的升級Recycle-----回收再利用纖維及制品三、創(chuàng)新需求—新纖維經(jīng)典纖維實例新型差異化高感性仿天然纖維及制品多功能產(chǎn)業(yè)多領域應用纖維及制品戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高性能纖維及深度應用生物質多類纖維材料及制品綠色環(huán)保、回收再利用纖維及制品三、創(chuàng)新需求—新纖維纖維開發(fā)趨勢三、創(chuàng)新需求—新纖維紡織產(chǎn)業(yè)鏈——重大原料資源創(chuàng)新石化工業(yè)原料資源生物原料石油化工原料天然材料循環(huán)回收材料天然纖維原料三、創(chuàng)新需求—新纖維多功能改性纖維功能聚酯切片三、創(chuàng)新需求—新纖維低纖度輕質化纖維聚酯切片三、創(chuàng)新需求—新纖維多成分纖維混纖聚酯長絲滌棉混纖仿棉面料滌腈混纖仿毛面料滌氨混纖仿毛面料

生物基聚酯——生物科技與傳統(tǒng)行業(yè)的對接原料創(chuàng)新產(chǎn)品97.5%乙二醇，2.5%多組分二元醇三、創(chuàng)新需求—新纖維開發(fā)新碳材料：CO2國際新碳政策：材料中的新碳占20%以上農(nóng)作物碳水化合物

加工

生物聚酯

原料創(chuàng)新產(chǎn)品

生物基聚酯——生態(tài)資源與環(huán)境友好的結合三、創(chuàng)新需求—新纖維較PET染色溫度低5～15℃較PET靜電低良好的拉伸和回彈性:纖維

易拉伸，且能立即回彈到

原形，更舒適合身柔軟的手感

持久鮮亮的色彩原料創(chuàng)新產(chǎn)品

生物基聚酯——性能與時尚的結合三、創(chuàng)新需求—新纖維三、創(chuàng)新需求—新纖維“十〞字“Y〞形“U〞形花瓣形異形纖維軸方向不規(guī)那么形狀紡絲設計高仿棉纖維——人體親和舒適纖維三、創(chuàng)新需求—新纖維上游集成創(chuàng)新產(chǎn)品高仿棉纖維——人體親和舒適纖維干爽透氣、輕便舒適、導濕快干應用領域50-100D襯衣牛仔150-600DT恤100-200D75-150D內(nèi)衣100-200D運動服家居150-600D匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考PTT——形狀記憶面料Coolmax、Cooldry——運動服裝Sunlite——保暖面料

T400——彈力牛仔布

Geotex——防水透氣面料超細旦纖維——高密織物系列化多功能纖維——抗紫外吸濕排汗服裝等四、引領開發(fā)—新市場經(jīng)典制品實例供給商供給鏈市場需求情況中央管理系統(tǒng)獨家代理商分銷商信息的實時共享組織快速供給生產(chǎn)分銷滿足消費者需求紡織產(chǎn)品決策與開發(fā)體系四、引領開發(fā)—新市場信息反響四、引領開發(fā)—新市場終端產(chǎn)品元素純粹，優(yōu)雅，精致舒適，實用，持久深染，仿棉、仿毛面料仿棉纖維仿毛纖維四、引領開發(fā)—新市場終端產(chǎn)品元素時尚、光澤、華美高亮光面料大有光纖維超細纖維四、引領開發(fā)—新市場終端產(chǎn)品元素懸垂、輕薄透明、透氣輕薄面料、透明紗超細纖維紡真絲纖維異截面纖維匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考“自上而下〞創(chuàng)造市場的創(chuàng)新與“自下而上〞滿足需求的創(chuàng)新上游創(chuàng)造需求與下游引領開發(fā)五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合纖維生產(chǎn)企業(yè)服裝、家紡等終端用戶新產(chǎn)品面料企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品竹漿纖維------天竹聯(lián)盟仿真纖維產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟生物基PDT生物降解纖維及制品系列舒適纖維及面料生態(tài)功能纖維及制品五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合經(jīng)典制品實例化纖企業(yè)A咖啡碳纖維涼爽纖維生物質纖維抗菌保暖面料負離子除臭面料內(nèi)衣、襯衫、家紡運動服、家紡面料專業(yè)化設計李寧安踏Nike361探路者美邦富安娜紡織平臺五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合上游創(chuàng)造需求與下游引領開發(fā)萊卡互動模式流程示意圖五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合萊卡中高端消費群〔時尚、舒適、耐穿〕杜邦公司產(chǎn)業(yè)鏈管理代理商包紗廠織布廠染整廠成衣廠品牌服飾商品牌營銷推廣制造工廠地區(qū)營銷中心萊卡風氣頒獎大典萊卡我型我SHOW萊卡加油好男兒建立萊卡推薦認證工廠：在嚴格的標準下生產(chǎn)含有“萊卡〞的紡織品品牌聯(lián)合、吊牌：共享萊卡的全球資源和品牌優(yōu)勢新纖維生產(chǎn)潛在市場分析目標市場本錢分析面料生產(chǎn)性能分析服裝設計服裝生產(chǎn)服裝銷售吊牌官方助推：流行趨勢發(fā)布協(xié)會快速標準借力終端品牌標準使用第三方吊牌五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合中國化纖新產(chǎn)品開發(fā)及推廣路徑設計五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合互動模式開發(fā)實例——仿棉纖維下游企業(yè)看上去像棉摸上去像棉穿上去像棉消費者人體親和吸濕排汗色澤鮮艷、柔和紡織平臺紗線結構設計織物結構設計染整處理上游企業(yè)光澤、染色調整柔軟性改進親水導濕設計無機粒子添加

三單聚合改性分子鏈段設計親水聚合改性纖維截面設計五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合互動模式開發(fā)實例——仿棉纖維夏季面料——導濕快干春季面料——單向導濕秋季面料——吸濕發(fā)熱冬季面料——吸濕透氣保暖匯報內(nèi)容五、互動戰(zhàn)略—新聯(lián)合一、背景意義三、創(chuàng)新需求—新纖維四、引領開發(fā)—新市場六、展望未來—新思考建設創(chuàng)新體系—實現(xiàn)引領與創(chuàng)造完整的制備體系——快速反響與產(chǎn)學研合作體系〔1〕纖維粗細的調控，力學、橫截面形狀、光澤的調控；；〔2〕熔體直紡在線添加系統(tǒng)；〔3〕化學改性：解決產(chǎn)品同質化的重要手段；〔4〕多組分紗線、長絲混纖。提高產(chǎn)品開發(fā)效率、建立性能與結構的構效關系，為產(chǎn)品開發(fā)提供科學體系六、展望未來—新思考建設創(chuàng)新體系—實現(xiàn)引領與創(chuàng)造六、展望未來—新思考功能評價體系：舒適性、抗菌、降解、碳排放、新碳、低煙、低毒、阻燃等，在開展趨勢中提升，實現(xiàn)專業(yè)化效勞；建設創(chuàng)新體系—實現(xiàn)引領與創(chuàng)造五、展望未來—新思考展示體系：將產(chǎn)品功能與實際應用環(huán)境結合展示，增加真實感建設創(chuàng)新體系—實現(xiàn)引領與創(chuàng)造六、展望未來—新思考體驗中心：基于人體工學研究在不同運動種類，不同外部條件下，人體溫度、力、新陳代謝等考察體系，建立服裝體驗館，讓消費者親身體驗服裝的舒適度等功能，提升專業(yè)化水平的平臺。普通服裝濕氣無法較好的排出透氣導濕服裝濕氣順暢的排出二局部——超仿棉聚酯纖維指標解讀243331結束語背景建議與展望“仿棉〞—主導產(chǎn)業(yè)升級戰(zhàn)略2021年杜會長針對棉花資源受限、促進棉紡與滌綸產(chǎn)業(yè)協(xié)調開展，提出仿棉、超仿棉;杜會長指出，超仿棉是紡織行業(yè)“十二五〞的重要任務，因為其能夠彌補棉花等天然纖維的巨大缺口，能夠順應人民過美好生活的新期待，能夠提升化纖產(chǎn)品附加值，促進產(chǎn)業(yè)升級。并特別強調要可靠、扎實地分階段推進工程，適時制定測試方法與指標，制定相關標準，為規(guī)范市場奠定科學根底。仿棉聚酯纖維的提出2021年我國化纖“十二五〞規(guī)劃重點開展仿真：產(chǎn)量目標是實現(xiàn)1500萬噸，其中仿棉是重點，方案實現(xiàn)800萬噸；標志著纖維開發(fā)重心轉移到產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)仿棉仿毛、仿麻仿絲及仿真皮等仿棉聚酯纖維的提出短纖仿棉：2021年南京東華〔共聚、中空、混紡〕、2021年德福倫〔共混〕長絲仿棉：2021年恒力〔ITY〕、2021年金輝〔共混、親水共聚、ATY/DTY〕、2021年百宏〔共混、DTY混纖〕面料：海天、國泰、臺巨、服裝：李寧、安踏仿棉產(chǎn)業(yè)化取得顯著進展柔性鏈段親水基團改性聚酯組分可設計與聚合工程柔性化相別離紡絲親水母粒，利用不同粘度及流動特性，共混紡絲；親水組分分布在纖維外表共混添加：熔體在矩形孔道速度V分布

二次參數(shù)優(yōu)化圓角半徑，夾角高對稱性高規(guī)整性

根據(jù)泊松Poisson方程求解方法，對熔體在異形孔道中的流動進行有限元網(wǎng)格劃分，對運動方程進行數(shù)值解POY/FDY異收縮復合聚酯纖維加工流程圖使纖維外表有許多絲圈，消除化纖絲織物的極光具有高膨松性和柔軟的手感;物理法仿棉：仿棉的手感、蓬松性60異形纖維集合體MonteCarlo模擬指導產(chǎn)品開發(fā)纖維束截面模擬軟件SG〔ShapeGenerator〕纖維截面形狀纖維半徑不同截面混合比輸入生成截面圖象纖維數(shù)量毛細孔道數(shù)量毛細孔道當量半徑輸出芯吸高度、芯吸速度、芯吸時間、飽和芯吸量導濕快干性能計算運動服裝休閑服裝戶外服裝

單面雙面單向導濕導濕織物模型非導濕面料單層導濕面料雙層導濕面料存在問題243331結束語背景建議與展望棉纖維吸濕性：棉纖維回潮率在7.6％左右；折射率1.51～1.58；棉纖維結構特性棉纖維燃燒熱：18.8kJ/g，極限氧指數(shù)：17-19%耐堿不耐酸，耐光性、耐熱性一般；半晶高聚物：結晶度：60%

棉纖維分子結構:(C6H10O5)n棉纖維橫截面棉纖維縱面結構羥基：—OH什么是棉官能團：酯基-COO-、羥基分子鏈剛性大半晶高聚物：結晶度45%初始模量高；彈性回復性好；吸濕染色差:回潮率0.4%；不能采用常溫染色。熱學性質:熔點255-265℃，熔融熱；耐熱性和熱穩(wěn)定性好；易燃：560℃時燃燒，燃燒熱：25-30kJ/g，極限氧指數(shù)：20-22%；聚酯結構特性仿生材料學——以說明生物體的材料構造與形成過程為目標，以生物材料的觀點來思考人工材料，從生物功能的角度來考慮材料的設計與制作；仿真絲是滌綸纖維長絲經(jīng)特殊工藝和特種整理，其具有類似

真絲的外觀、光澤、手感等效果；什么是“仿棉〞棉缺點：抗皺性差、拉伸性較差；耐酸性差；經(jīng)水洗和穿著后易起皺，變形；不耐氯漂，否那么強力下降很快；

優(yōu)點：強度高吸濕性強人體親和、舒適對染料具有良好的

親和力，染色容易，

色譜齊

全，色澤

鮮艷。滌綸

優(yōu)點：優(yōu)良的耐皺性；優(yōu)良彈性、尺寸

穩(wěn)定性；耐日光，

耐摩擦；不霉不蛀較好的耐化學試劑性能；

缺點：吸濕性、透氣性差；手感較硬，有蠟狀

感；染色性能較差，一

般須在高溫或有載

體存在的條件下用

分散染料染色；仿棉聚酯仿棉目標：綜合棉與聚酯的優(yōu)良性能，改缺存優(yōu)聚酯仿棉目標“仿棉〞產(chǎn)品定位看起來像棉〔視覺〕穿起來像棉〔親和性、舒適性〕用起來比棉方便〔洗可穿性〕摸起來像棉〔觸覺〕光澤染色柔軟感暖感蓬松感親水性〔液態(tài)水、氣態(tài)水〕透氣性透濕性抗起球起毛性抗皺性速干性還可根據(jù)聚酯加工特點和后道應用需求，開發(fā)抗菌、抗紫外

阻燃等功能化仿棉品種；“仿棉〞產(chǎn)品根本指標化學結構纖維結構面料結構聚酯聚合紡絲紡紗/織造染整共縮聚接枝聚合親水母粒共混細旦中空、異形親水油劑混紡紗線織物結構設計親水整理外表處理材料光澤表面正反射光表面漫反射光內(nèi)部的反射光要改善滌綸的光澤度并到達棉纖維的效果，需讓纖維外表形成漫反射，以減弱光線的反射能力。減弱光澤的方法有：對纖維外表進行改性，使其外表對光線的反射作用降低，或吸收局部光線，形成柔和光澤；利用細旦或超細旦絲，提高漫反射能力，使光線柔和?？瓷先ハ衩?光澤光澤纖維光澤織物光澤染色顏色外表狀態(tài)截面形狀層狀結構以及添加劑織物結構大分子結構影響關澤的因素看上去像棉-光澤添加無機粒子消光；調整纖維截面形狀；改變纖維外表結構；棉纖維改性聚酯纖維異形截面纖維纖維光澤-改性手段一級

二級三級一級二級三級三級二級一級010070554030201047全消光纖維半消光纖維大有光纖維15.030.040.050.060.070.080.090.099.9〔光澤度〕〔360nm處吸光率%〕0.1用吸光率建立纖維光澤的評價標準光澤標準共聚、分子鏈段設計陽離子、ECDP左邊易染型右邊普通滌綸上染率≥90%色牢度≥4級染色-改性手段手感柔軟感暖感蓬松感纖維橫截面、纖度分子鏈段剛柔性模量瞬間吸濕性傳熱系數(shù)纖維橫截面分子鏈段剛柔性纖維外表狀況影響因素摸上去像棉-手感柔軟感：PET中含有芳香族的苯環(huán)，分子鏈段的剛性較大，因此手感發(fā)硬。要做到摸上去像棉，就要對PET的分子鏈段、纖維模量進行調控。在聚合過程中引入柔性鏈段，增加聚酯鏈段的柔順性，從而改進手感，使纖維手感柔軟。強力實驗改性前后比照S-S曲線手感—改性方法膨松感改進主要有以下幾種途徑：在紡絲階段，一般采用中空、W形制得異形纖維，使得纖維具有蓬松感，與棉相似。利用空氣網(wǎng)絡與加彈形式，交纏形成不規(guī)那么結構；利用不同原料組合形成立體卷曲膨松形態(tài)；暖感：在聚合過程中添加的無機粒子，除了可以改變纖維的光澤，還使纖維具有瞬間吸濕效應，因此使纖維具有干爽感和暖感，與棉接近。手感—改性方法影響因素舒適性親水性透氣性透濕性回潮率保水率吸水率芯吸高度瞬間吸濕性單向傳遞指數(shù)透氣量液態(tài)水擴散速率蒸發(fā)速率透濕量液態(tài)水動態(tài)傳遞綜合指數(shù)最大浸濕半徑穿起來像棉—舒適性人體皮膚外表溫度和濕度生理曲線Ts—皮膚溫度Ws—出汗?jié)駶櫭娣e百分比關鍵是濕熱平衡及實時動態(tài)調控能力舒適的人體微環(huán)境溫度：32±1℃濕度：50±10RH％平均氣溫29℃的夏季，體重為65kg的人在室內(nèi)生活的出汗量為0.125kg/h。假設在太陽光照射下，氣溫為32-36℃步行，那么出汗量為。高溫作業(yè)〔28.5-35℃〕時出汗量為1.3-1.5kg/h。日常生活中，亞洲成年人一天所產(chǎn)生的熱量，男子約為10470×103J，女子約為8750×103J。棉：熱調控能力強濕調控能力弱滌綸：熱調控能力弱濕調控能力弱穿起來像棉—舒適性纖維化學結構中有無可與水分子形成H鍵的基團，及其強弱和數(shù)量的大小：例：天然纖維、再生纖維：-OH，吸濕性好與聚集態(tài)結構有關：吸濕發(fā)生在無定形區(qū)及結晶區(qū)，表示結晶度小，吸濕性好親水聚合改性聚酯纖維親水基團水分子常規(guī)聚酯外表接觸角：75-90°親水聚酯外表接觸角：60-75°高親水聚酯外表接觸角：45-60°常規(guī)聚酯纖維回潮率：0.4%親水聚酯纖維回潮率：0.8-1.0%高親水聚酯纖維回潮率：1.0-1.2%舒適性—改性方法聚酯、改性聚酯切片親水性能比較舒適性-聚酯切片纖維的放濕〔氣態(tài)水〕曲線纖維的吸濕〔氣態(tài)水〕曲線吸濕、放濕性能比較舒適性-聚酯纖維超仿棉面料純棉面料純滌面料30秒后面料分水擴散速度舒適性-面料影響因素洗可穿性抗起毛起球性抗皺性保型性模量斷裂強度分子鏈剛性尺寸穩(wěn)定性彈性回復率用起來比棉方便—洗可穿性檢驗項目單位標準要求實測結果結論吸水率（洗前）%≥200269合格吸水率（洗后）%≥200293合格滴水擴散時間（洗前）S≤33.0合格滴水擴散時間（洗后）S≤32.9合格芯吸高度（洗前）Mm≥100163合格芯吸高度（洗后）Mm≥100156合格蒸發(fā)速率（洗前）g/h≥0.180.31合格蒸發(fā)速率（洗后）g/h≥0.180.23合格透濕量（洗前）g/m2?d≥1000011300合格透濕量（洗后）g/m2?d≥1000010600合格

品種一：雙珠地克重190g/㎡

執(zhí)行標準：GB/T21655.1-2021檢驗單位：國家針織產(chǎn)品監(jiān)督檢驗中心未添加任何功能整理劑功能評價——吸濕速干〔65/35〕仿棉織品的開發(fā)—功能拓展

檢驗項目單位標準要求實測結果結論吸水率（洗前）%≥200301合格吸水率（洗后）%≥200222合格滴