絲綢產(chǎn)品的開發(fā)(七)
——前景樂觀的產(chǎn)業(yè)用紡織品

裘愉發(fā)(上海市紡織工程學會，上海 200060)

絲綢產(chǎn)品的開發(fā)(七)
——前景樂觀的產(chǎn)業(yè)用紡織品

裘愉發(fā)
(上海市紡織工程學會，上海 200060)

有技術(shù)才有將來！“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，約請業(yè)界專家就大家關(guān)心的各種技術(shù)問題展開系列講座。歡迎大家針對講座內(nèi)容或本企業(yè)生產(chǎn)實際來電、來函提出問題或者發(fā)表意見。對有代表性的問題及解答，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)品開發(fā)的系列講座，由絲織專家裘愉發(fā)教授級高級工程師主講。

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入工程新材料領(lǐng)域，是20世紀后期紡織工業(yè)具有劃時代意義的創(chuàng)新，其標志就是產(chǎn)業(yè)用紡織品的大量生產(chǎn)和應用。而滌綸纖維被列為20世紀影響人類生活的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，過濾材料，包裝用紡織品，防護服，文體用紡織品，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品，國防尖端用紡織品，其他，共14個大類。

1988年中國產(chǎn)業(yè)用紡織品的產(chǎn)量只有53萬t，由于國民經(jīng)濟和社會進步等多方面、多領(lǐng)域的拉動，1998—2004年的年均增長率達11.9 %，特別是中國紡織工業(yè)協(xié)會把2003年定為“產(chǎn)業(yè)用紡織品年”，使該年的產(chǎn)業(yè)用紡織品年增長率達到18.2 %。若以7 %的年增長率發(fā)展，到2010年產(chǎn)業(yè)用紡織品的產(chǎn)量將達400萬t左右，大致占當年纖維加工總量的15 %。

世界性的產(chǎn)業(yè)用紡織品也以較快的速度在增長，據(jù)英國DRA預測系統(tǒng)統(tǒng)計1995—2005年的年增長速度為2.2 %左右，而2005—2010年增長速度將達到2.9 %；據(jù)該預測系統(tǒng)測算，交通運輸用產(chǎn)業(yè)用紡織品和非織造材料世界消費量1995—2005年的增長速度為2.7 %～3.2 %，而2005—2010年的增長率將達3.4 %。據(jù)此分析可知，中國產(chǎn)業(yè)用紡織品的增長速度將超過世界性的增長速度。

2 產(chǎn)業(yè)用紡織品

2.1 醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品

家庭健康消費成為現(xiàn)代生活的消費熱點，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)定的物理及化學性能；2)無異物反應，無過敏反應；3)強度耐久，長期使用；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)長期臨床試驗觀察，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：1)新生內(nèi)膜形成較好：經(jīng)臨床試驗，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，長在一起，生長能力十分良好；3)經(jīng)對動物實驗，錦綸人造血管6個月后，強力損失達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，無擴張或斷裂，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，長度10～20 cm，若采用桑蠶絲，則品位要4A級以上，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，因而真絲醫(yī)療縫線亦被醫(yī)學界廣泛采用，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存困難，因而國外多數(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，黏合無隙，加之無剌激性，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 防護性醫(yī)用品

防護性醫(yī)用品的功能是改善治療區(qū)域衛(wèi)生環(huán)境，防止細菌穿透引起間接感染和病毒交叉感染，提高治療效果。防護效果、成本及舒適性是防護性醫(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，其應用已進入到各個角落。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、非織造型和復合型等，非織造型與織造型相比，產(chǎn)量高、增長速度快；而復合型即經(jīng)編復合土工織物稱為新型的“第三代土工織物”，高強低伸，可設(shè)計性強，兼具排水、過濾、隔離、加筋等作用，具有很強的生命力。

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、加固修復用纖維增強塑料和水泥纖維加固材料等。膜結(jié)構(gòu)的應用和發(fā)展速度十分驚人，隨著2010年上海世博會和廣州亞運會的舉辦，膜結(jié)構(gòu)材料應用的高峰期即將到來；加固修復用纖維增強塑料主要用碳纖維增強塑料(CFRP)、玻璃纖維增強塑料(GFRP)及芳綸增強塑料(AFRP)，碳纖維增強塑料以進口碳纖維為主，年用量在400 t以上，發(fā)展極其迅速；中國水泥產(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，寒冷紗是用化學纖維織成的織物經(jīng)樹脂整理而成，它有機織和針織2種，原料多用維綸、滌綸、腈綸、乙綸的短纖紗、單絲、長絲和復絲，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采、潮汐能的利用。對于漁網(wǎng)的纖維要有很強的干強和濕強，耐重復彎曲性，最低的吸水性、低密度，耐光、耐海水、耐化學品、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)、無結(jié)網(wǎng)、平結(jié)網(wǎng)和細眼網(wǎng)等。

2.5 交通運輸用紡織品

汽車、火車、飛機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，還有增強材料、皮帶、簾子線等，一輛汽車需紡織品40 m2以上。2004年中國汽車產(chǎn)量和銷量都超過500萬輛，每年進口的車用紡織品價值達40億美元；上海2010年將達到配套250萬輛汽車成型地毯的生產(chǎn)能力，約占全國市場的60 %；汽車坯毯2 500萬m2，約占全國市場的35 %；汽車用內(nèi)飾面料650萬m，為配套150萬輛的生產(chǎn)能力，約占全國市場30 %；汽車安全帶3 800萬m，近400萬輛，約占全國市場的75 %。非織造布以其質(zhì)輕、價廉、性能良好而在汽車裝飾、襯托、充填、過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。

隨著中國工業(yè)化程度和高科技水平的日益提高，篩網(wǎng)在各個領(lǐng)域的用途越來越廣，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，并引起了各國的開發(fā)熱潮。

此外，尚有各種防護服，如耐高溫阻燃織物、防化織物、耐幅射織物、靜電防護織物、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，因而國外掀起了用新型織機特別是劍桿織機生產(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，應采用有梭織機織造，如桑蠶絲人造血管是用有梭織帶絲織機織造的。

產(chǎn)業(yè)用紡織品常要經(jīng)過以下后加工技術(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，如防水和耐化學品侵蝕等；2)層壓，把片狀材料一層一層地疊合，通過加壓黏結(jié)成一體，形成兼有多種功能的復合體，如層壓水泥袋、醫(yī)療用布、防水透濕雨衣等；3)復合，它是將不同的材料結(jié)合在一起形成一種結(jié)構(gòu)較為復雜的材料，是一個連續(xù)相與一個分散相的復合，而涂層和層壓也是廣義的復合材料。