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  东华大学俞建勇:纺织科技创新发展趋势
2016-10-20
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  关于纺织科技创新发展趋势,中国工程院院士、东华大学教授俞建勇从五个方面进行了讲解,一是从总体上考虑纺织产业科技发展战略的一些基本问题,然后四个方面重点讲述了创新的整个系统是一个比较完整的产业链,从纤维材料科到纺织染整加工到产品的应用,三大类产品(消费用和产业用),未来的产品应用里面的创新会形成一个非常重要的一个领域。后面一个部分讲述了新的智能制造模式会对纺织带来创新上的一个提升的飞跃。

  一、纺织产业科技发展战略

  纺织产业发展基本特征:

  (1)基础性特征

  1、纺织产业创新驱动发展。创新需要—人类共同关心的重大课题

  一直说纺织产业是一个永恒的产业,其他行业老是质疑纺织产业是一个夕阳产业,它是不可持续的,到底是不是这么回事?但是从微观层面上好多企业讲纺织产业不是夕阳产业为什么现在企业这么困难,碰到很大的压力?从产业发展的基本特征来看,它有基础性的特征,在任何的社会形态里面,纺织产业是作为基本的生活和生产资料的一个生产部门,它是一个基础产业部门,在任何的社会形态里面它都要存在的,所以它不是夕阳产业,它是永恒的产业,它基础在这个地方。它又有一个时变性的特征,它是常变常新的.最近的两百年,十八世纪中的蒸汽技术时代,手工纺织业变机器纺织业。到了十九世纪,电气技术时代,又进入了电力纺织业,电力纺织业使得动力部门可以跟生产线紧密的结合在一起,纺织的连续化生产形成可能了。上世纪初开始,进入了一个合成材料纺织工业,总共用了100年左右的时候,1994年是个分水岭,化学纤维正式超过了天然纤维,现在很自然的觉得化学纤维超过了天然纤维,实际上是到94年才真正实现这个转变。二十世纪中开始,在现代的高新技术的共同推动下,又形成了现代纺织工业的发展阶段。从整个的发展历史来看,在各个时代都有不同的内容,从产业的基础性来说,它是永恒的,但是各个时代它的内容是不同的。能不能跟上时代的发展变化,这个是企业能不能保证发展、基业常青的一个很重要的条件。刚才两个特征总结起来,从宏观上来说它肯定不是夕阳产业,任何时期它都会有,从微观上来讲,任何时期都有它的特征,企业跟得上跟不上、没有体现这个时代的特征要求那么很容易落伍的。

  这个产业常变常新,就一个静态点来看,是体会不到纺织产业在发生很大的变化,往往是一个渐进的一个过程,把时间长度拉长的话就会发现跳跃性的变化的痕迹出来。这个时代,纺织的变化在什么地方?在世纪之交,联合国大会提出人类社会发展面临三大问题,资源的可持续问题、环境的可协调问题、人类自身的不断发展的问题。现在很多是依赖生化资源的,前面一百年实现了历史性的转变,化学纤维全面超过天然纤维,天然纤维现在只有30%左右,接下去按照资源可持续发展。原则上来说,一定要寻找可持续资源,不能再依赖于化学资源,在整个化纤发展过程当中,首先是原料结构发生变化,第二,加工体系发生变化。把原料建立在可持续原料基础上,会带来整个纺织产业链的系统性变化。环境的可协调发展,要求制造技术建立在清洁生产的基础上,产品对使用者、周围环境不产生负面影响,使用完了废弃要能够再利用、要能够天然降解等等。这些要求使得加工体系又会发生根本性的变化。第三,人类自身的发展。追求时尚、崇尚舒适、享受休闲等等生活方式的变迁,对产品、对技术有了一个新的要求。人类的开发活动进一步扩展,外空间、深海、极寒地带等等,拓展活动领域,需要纺织品的全面提升。生活在环境中感受不到变化,把时间长度拉长,就会发现新时代纺织需求发生整体性变化。跟时代相应的技术准备好没有?现在的主体技术,新材料技术、生物技术、信息技术为实现这些需求提供了充足的技术条件。纺织整体的发展体现时代的烙印。

  纺织产业科技创新特征:

  (1)世界科技发展趋势

  战略里面的当代产业创新体现哪些特征。

  世界性的科技革命的大背景格局下,体现产业动态发展。纺织科技创新的基本特点是与新兴科技交叉融合形成多维发展空间。第二个纺织产业转移到发展中国家。发展中国家抓住新科技、新产业变革的机会,通过跟高新技术群的交叉融合,来体现我们这个时代的特征,形成各自的高端发展的思路。防护材料的进一步扩展,军队纺织材料的成果用在民用上。发达国家提出的发展计划反映了我们这个时代纺织新需求和新技术的协同,即使是发达国家,也是十分重视纺织产业的发展。

  (2)科技创新怎么创①“三品工程”:提品质、扩品种、创品牌。②新材料的突破。③加工技术。产业发展主题词:绿色、智能、制造型向服务型去发展、多产业融合(跟文化产业、商业流通、互联网经济的融合,跟各个产业的融合)、个性化(一条主链一个支撑)。一条产业主链一个支撑构成一个产业系统,这个系统里面每个部分体现的主要科技发展趋势。纤维材料领域的发展趋势,从原料来看可再生、绿色化,从产品来看高性能化、品种多元化功能化,从加工过程来看自动化水平,从材料的拓展来看朝纳米化去拓展。在纺织染整加工里面,纱线加工的品质、范围、效率;制造加工,构造的多维化。整体装备技术上追求高效、低耗、绿色。上面都是物理加工为主,生化加工里面主要解决三个问题:产品、加工、染料绿色安全。服装加工发展趋势:时尚化、功能化、数字化(自动化)制造。最大的问题在服装加工。应用趋势:网络化营销、产业用纺织品。

  我国纺织产业科技发展战略需求:

  我国纺织产业的发展地位。国民经济的支柱产业,重要的民生产业,国际竞争优势产业,科技和时尚融合、衣着消费和产业用并举的产业。消费类的产业,科技型的产业,文化创意产业的构成部分。

  纺织产业的发展环境。国民收入持续增长、城镇化持续发展、人口老龄化压力、资源环境制约严重、制造业面临产能过剩、国际趋势影响增强(国际经济环境)。

  我国纺织产业科技发展战略需求。高端化、多元化、高技术化、生态化、开拓未知领域(加大原创技术的投入)。

  我国纺织产业科技发展战略重点:

  纤维新材料方面,高性能纤维、功能纤维、生物剂纤维、循环再生利用纤维、纳米纤维。先进纺织加工技术,纱线加工的应用和优化升级的问题、机织针织非织造的提高化问题。生态染整关键技术。现代服装产业关键技术。产业纺织品关键技术。高端纺织装备关键技术。纺织信息化技术。

  二、纤维材料科技创新发展

  (1)纺织材料的高性能化、多功能化、生物质化、循环在生化、纳米尺度化。高性能纤维品种:碳纤维(有机高性能,无机高性能)。高性能纤维特性:强度,摩量。高性能纤维系列。

  (2)多功能纤维(共聚改性技术,共混改性技术,纤维成型技术,表面构筑技术,纳米技术,智能技术)环境适应、卫生保健、安全防护、运动休闲、易于养护、其他功能。功能纤维任务:新型功能纤维制品产业化应用技术。

  (3)生物质纤维:理论基础、制备工程、功能应用。①生物质原生纤维:蚕丝纤维(桑蚕基因组测序、转基因彩色桑蚕丝、转基因蜘蛛蛋白基因桑蚕丝)。②生物质再生纤维-再生纤维素纤维:溶剂法纤维素纤维、纤维素衍生物纤维、新型资源纤维素纤维。③生物质再生纤维-再生蛋白质纤维:仿生纺丝型再生蛋白质纤维。④生物质再生纤维-海洋生物质纤维。⑤生物质合成纤维-生物质聚酯纤维。⑥生物质纤维-任务:新型生物基高分子新纤维、优质高产天然纤维技术。

  (4)纺织纤维材料的循环再生化。循环再生纤维。物理法、化学法、化学物理法。循环再生纤维-任务:再生循环纤维技术。

  (5)纺织纤维材料的纳米尺度化。纳米纤维的特征、应用。(左下角那个图:到了纳米程度以后,主要特性是表面积发生很大的变化,表面积大吸收能力大。通透阻隔性难以避免。) 例子:纳米纤维结构调控—一维柔性陶瓷纤维、纳米纤维结构调控—二维纳米蛛网纤维、纳米纤维结构调控—三维纳米纤维气凝胶。纳米纤维-任务:纳米纤维技术

  三、纺织染整工程科技创新发展

  (1)纺织工程科技创新发展

  新型纺纱技术、新型织造技术、非织造关键技术。

  (2)染整工程科技创新发展

  纺织品(高品质)功能整理技术、低碳低耗低排的清洁染整理论及技术(清洁生产)、生态纺织化学品及其应用技术(一个是食品一个是替代产品)、智能印染加工技术。

  四、纺织产品应用科技创新——一个是民用的服装科技的发展,一个产用的发展

  民用:功能防护服装(除臭、抗静电等)、智能可穿戴服装、服装数字化技术、服装可持续时尚设计。

  产用。纤维材料的创新应用:国防(导弹、战机、装甲防护等等)、航天、航空(C919。国际上飞机的先进性的一个很重要的指标就是复合材料的使用率)、能源、环境、资源、汽车、工业、建筑、医疗(一般医疗、人工器官替代、健康防护)。

  五、纺织智能制造模式创新

  (1)智能制造背景。“工业4.0”时代、内涵(一个系统两个主题三个整合八项行动)、愿景(形成一个网络制造)。

  (2)智能制造模式。智能制造模式:把制造点数据化,数据化之后形成物联网,物联网连到智能工厂的信息物理系统上,再与外部互联网相连接,形成整体的大系统。智能制造变革:新的生产方式—从线性制造到网路制造。智能制造新动力:推动纺织产业提质增效、变革纺织产业价值模式、促进纺织产业低碳绿色发展、开创纺织产业发展新思维。

  (3)纺织智能制造重点领域。纺织智能优化制造。新模式:纺织服装规模定制、纺织服装协同制造、纺织产业供应链智能优化管理。

  (4)纺织智能制造重点工程:数字化、网络化、智能化生产线和装备。

  

  (来源:荆楚网)

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