紡織用金屬纖維市場現(xiàn)狀及前景分析

西安菲爾特金屬過濾材料有限公司，陜西 西安710083

紡織用金屬纖維市場現(xiàn)狀及前景分析

鄭惠文

西安菲爾特金屬過濾材料有限公司，陜西 西安710083

介紹目前金屬纖維在紡織行業(yè)中常見的應(yīng)用形式，并對金屬纖維在紡織行業(yè)中的使用現(xiàn)狀做了較為深入的市場調(diào)研，分析金屬纖維市場存在的問題，并結(jié)合國內(nèi)外新技術(shù)指出金屬纖維未來的發(fā)展方向及前景。

金屬纖維，紡織行業(yè)，應(yīng)用形式，使用現(xiàn)狀，市場調(diào)研，前景

金屬纖維最早由美國研發(fā)并應(yīng)用，到20世紀(jì)70年代末，金屬纖維已經(jīng)在紡織行業(yè)得到廣泛的使用。我國金屬纖維的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代，且發(fā)展速度較快，到21世紀(jì)初，金屬纖維的生產(chǎn)及加工工藝都已基本成熟。紡織用金屬纖維主要是指通過集束拉拔的方法得到的不同直徑的金屬纖維長絲。然后，根據(jù)不同的需求，對紡織用金屬纖維長絲進行深加工，主要涉及牽切、與其他纖維混紡、純紡、編織、針織、針刺等工藝。

目前，常用的金屬纖維主要有不銹鋼纖維、銅纖維、鋁纖維、鎳?yán)w維、銀纖維、鐵纖維等。這些金屬纖維的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能優(yōu)良[1]，且耐腐蝕性和耐磨性良好，但可紡性、加工難度、市場價格及使用面等各不相同。紡織行業(yè)以不銹鋼纖維、鐵鉻鋁纖維、鎳?yán)w維等使用較多，它們基于各自的特點被用于不同的相關(guān)領(lǐng)域[2]。例如：不銹鋼纖維因具有良好的可紡性、導(dǎo)電性、屏蔽性及耐高溫性等，其混紡織物被用作電磁屏蔽面料，其純紡織物被用作耐高溫隔層；鐵鉻鋁纖維因具有良好的強度、耐高溫性(900 ℃以上)及抗熱震性，其織物被廣泛用作表面燃燒器；鎳?yán)w維因具有良好的屏蔽效果，被部分企業(yè)用于制作屏蔽織物，也有部分企業(yè)用其混紡織物生產(chǎn)防臭、抗菌功能性產(chǎn)品(如襪子等)。

本文介紹了紡織行業(yè)中常用的金屬纖維，并將各自的特點進行了總結(jié)。通過對紡織行業(yè)用金屬纖維進行深入的市場調(diào)研，將紡織行業(yè)對金屬纖維的性能要求進行歸納分析，為從業(yè)者提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1 金屬纖維在紡織行業(yè)的應(yīng)用形式

目前，金屬纖維在紡織行業(yè)的應(yīng)用主要有防靜電面料、防輻射(電磁屏蔽)面料、耐高溫金屬針織物或編織物、表面燃燒器用織物(材質(zhì)一般為鐵鉻鋁纖維)、其他功能性織物(如鎳?yán)w維混紡織物、銀纖維混紡織物)等。下文介紹了金屬纖維在紡織行業(yè)常見的幾種應(yīng)用形式，并列舉了常見金屬纖維的性能參數(shù)。

1.1不銹鋼纖維混紡

不銹鋼纖維混紡是指將不銹鋼纖維與棉、化纖等常規(guī)紡織原料，按照一定的比例進行混合紡紗。其對不銹鋼纖維的性能要求較低，且加工技術(shù)成熟。混紡得到的紗線被用來制作防靜電面料、電磁屏蔽面料等，廣泛應(yīng)用于母嬰、石油、化工、航天等領(lǐng)域中。常見混紡用不銹鋼纖維的性能參數(shù)見表1。

表1 常見混紡用不銹鋼纖維的性能參數(shù)

1.2不銹鋼纖維純紡

不銹鋼纖維的純紡即參照傳統(tǒng)的紡紗工藝。相對于混紡，純紡對不銹鋼纖維的性能要求高，對紡紗設(shè)備的要求也很高，且紡紗工藝難度較大。由純紡得到的不銹鋼纖維紗線被用于制作純不銹鋼纖維織物，主要應(yīng)用于汽車玻璃、液晶面板、鋼化玻璃等制作行業(yè)。常見純紡用不銹鋼纖維的性能參數(shù)見表2。

表2 常見純紡用不銹鋼纖維的性能參數(shù)

1.3純金屬紗線編織或針織

純金屬纖維經(jīng)紡紗或加捻后即得到純金屬紗線。純金屬紗線再通過編織或針織工藝加工制得純金屬紗線編織物或針織物，此類產(chǎn)品可根據(jù)具體使用工況制成各種形狀，常見的有帶、繩、管、筒、布等，用于各種需要耐高溫的工業(yè)領(lǐng)域，如玻璃加工中三維傳送帶等。行業(yè)中較多地將12 μm的不銹鋼纖維紡制成90 tex的紗線后再織布，耐溫性能達650 ℃。

1.4鐵鉻鋁紗線編織或針織

鐵鉻鋁纖維具有優(yōu)秀的耐高溫特性，通?？赡蜏囟冗_1000 ℃以上。鐵鉻鋁紗線編織或針織是利用鐵鉻鋁纖維短纖紗或長絲加捻進行加工的，其生產(chǎn)工藝較不銹鋼纖維紗線難度更大。鐵鉻鋁纖維編織物或針織物具有多孔的特性，氣體在其中分布均勻，這使得用該種織物做成的燃燒器具有低氮氧化物排放的特點，被廣泛應(yīng)用于鍋爐改造和家用壁掛爐中。行業(yè)中多使用13、 17、 22 μm的鐵鉻鋁纖維。表3列舉了22 μm鐵鉻鋁纖維的性能參數(shù)。

表3 22 μm鐵鉻鋁纖維的性能參數(shù)

2 金屬纖維相關(guān)產(chǎn)品的市場現(xiàn)狀

本文針對金屬纖維目前在紡織行業(yè)的應(yīng)用進行了一個較為全面的市場調(diào)研，內(nèi)容涉及應(yīng)用領(lǐng)域、市場占比、市場成熟度、市場趨勢、應(yīng)用形式、應(yīng)用實例(表4)。

表4 金屬纖維相關(guān)產(chǎn)品的市場現(xiàn)狀

3 金屬纖維市場存在的問題

目前，國內(nèi)金屬纖維市場的發(fā)展并不健康。自2010年起，金屬纖維生產(chǎn)廠家如雨后春筍般涌現(xiàn)。雖然市場上金屬纖維的價格降下來了，終端消費者受益了，但這種情況對整個金屬纖維行業(yè)來說并非好事。各生產(chǎn)廠家專注于壓縮成本的同時沒有精力去發(fā)展技術(shù)、更新工藝，導(dǎo)致金屬纖維在質(zhì)量和創(chuàng)新上動力不足。

3.1市場惡性競爭

金屬纖維的制備經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展，其生產(chǎn)工藝已極其成熟，生產(chǎn)流程也越來越透明，其中以集束拉拔法生產(chǎn)金屬長絲的工藝越來越普及，這造成了市場的惡性競爭，金屬纖維逐漸從一個高端的產(chǎn)業(yè)沒落為一個靠打價格戰(zhàn)爭奪市場的產(chǎn)業(yè)。我國具有研發(fā)實力并已形成規(guī)模的金屬纖維生產(chǎn)廠家如西安菲爾特金屬材料有限公司、湖南惠同新材料有限公司等，都面臨著技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品革新的巨大壓力與挑戰(zhàn)。

3.2新型纖維的沖擊

具有金屬特性的新型纖維層出不窮，并大有取代金屬纖維的勢頭，如現(xiàn)已成熟的產(chǎn)品：

(1) 特氟龍(PTFE)。其具有較好的耐高溫性，連續(xù)耐溫達240 ℃，最高可耐溫260 ℃，同時具有優(yōu)良的耐酸堿性、抗氧化性等，被廣泛用在高溫氣體過濾行業(yè)；

(2) 有機導(dǎo)電纖維。一般是將炭黑、金屬氧化物等可導(dǎo)電物質(zhì)與普通高聚物通過共混或復(fù)合紡絲方法制得的纖維，其中炭黑/聚氨酯共混導(dǎo)電纖維(一般簡稱為“炭黑纖維”)的導(dǎo)電性和耐水洗性優(yōu)良，且通過調(diào)研已了解到目前大多數(shù)防靜電面料企業(yè)已使用炭黑纖維取代金屬纖維；

(3) 高硅氧玻璃纖維。高硅氧玻璃纖維是高純氧化硅非晶體連續(xù)纖維的簡稱，其氧化硅含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為96%～98%，連續(xù)耐溫達1000 ℃，短暫耐溫達1400 ℃，可用于1000 ℃超高溫防火隔熱，被廣泛用于制作繩帶、套管、網(wǎng)布、縫編等制品。其相比不銹鋼纖維同類制品(最高耐溫為650 ℃)，具有非常大的競爭優(yōu)勢。

(4) 各種使用化學(xué)鍍、電鍍、磁控濺射、涂層等方法，在纖維如碳纖維、玻璃纖維、滌綸、錦綸等表面鍍覆銀、銅、鋁、合金等的金屬化纖維，也占據(jù)著特種紡織品市場的份額。

4 發(fā)展方向及前景

面對市場新產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)金屬纖維目前憑借其較穩(wěn)定的工藝和不可替代的物理、化學(xué)特性，在市場上還占有一定的份額。但隨著非金屬產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，其性能越來越接近甚至超越了金屬纖維，形勢變得越來越嚴(yán)峻，金屬纖維行業(yè)應(yīng)加速新產(chǎn)品的研發(fā)，以及加快成果轉(zhuǎn)化的步伐。

4.1更高性能的金屬纖維

由于材料及加工工藝的限制，金屬纖維的常規(guī)性能(如斷裂強度、斷裂延伸率、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性、可紡性等)被局限在一定的范圍內(nèi)，尋找新材料、改進生產(chǎn)工藝以提高金屬纖維的性能，是擺在金屬纖維行業(yè)面前的一個主要問題。

如在屏蔽面料行業(yè)，目前一般使用7 μm左右的金屬纖維進行混紡。如若能通過技術(shù)改進降低金屬纖維的直徑，同時滿足金屬纖維的可紡性、保證紡織用金屬纖維的強度和延伸率，這樣，金屬纖維在混紡織布后可以提升面料的舒適度。再如耐溫、隔熱及燃燒器用金屬纖維，有些工況環(huán)境要求材料工作溫度達1400 ℃以上，且要有一定的抗疲勞性和使用壽命，但目前的材料，以鐵鉻鋁纖維為例，其纖維編織的燃燒器最高耐溫在1200 ℃左右，材料性能仍有著很大的提升空間。

4.2更多功能的金屬纖維

金屬纖維行業(yè)憑借其成熟的工藝及多年的技術(shù)沉淀，在液固及氣固分離等行業(yè)擁有著不可替代的優(yōu)勢，但在紡織行業(yè)仍有著很大的應(yīng)用潛力等待發(fā)掘。

目前，紡織行業(yè)以對不銹鋼纖維的應(yīng)用居多，未來的科技發(fā)展需要更多功能性的材料，如仿生領(lǐng)域中要求金屬纖維具有更強的柔韌性，穿著用記憶性面料要求金屬纖維具有更良好的導(dǎo)電性，軍工中的熱成像作戰(zhàn)服及帳篷等產(chǎn)品要求金屬纖維具有阻燃、防光、防紅外、耐腐蝕、防電磁輻射等多種特性[3]。雖然目前已開發(fā)出新產(chǎn)品，如超細(xì)鈦絲(直徑小于50 μm)、超細(xì)導(dǎo)電纖維等，但還遠(yuǎn)不能滿足市場對新特性金屬纖維的需求。

總之，隨著市場對金屬纖維性能要求的提高，以及各種新用途的提出，生產(chǎn)廠家及科研機構(gòu)必須加大研發(fā)投入，且與市場深入對接。傳統(tǒng)從業(yè)者必須轉(zhuǎn)變思路，迎合時代的發(fā)展，一方面從技術(shù)研發(fā)入手，開發(fā)新工藝、研制新產(chǎn)品；另一方面從市場入手，拓展金屬纖維新的應(yīng)用領(lǐng)域，讓金屬纖維在更多的行業(yè)開花、結(jié)果。

[1] 李瑤，陳婷婷，楊旭東.紡織用導(dǎo)電纖維及其應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2010, 28(4):32-35.

[2] 李倩，魏賽男，姚繼明.含金屬纖維紡織品的開發(fā)與應(yīng)用[J].輕紡工業(yè)與技術(shù),2014,43(1):73-75.

[3] 金永良.金屬纖維的性能特點及其產(chǎn)品開發(fā)[J].棉紡織技術(shù)，2003, 31(5):28-31.

Current situation and prospect analysis of metal fibers for textile use

ZhengHuiwen

Xi’an Filter Metal Materials Co., Ltd., Xi’an 710083, China

The common application forms of metal fibers used in the textile industry were introduced, and a rather deep market survey for using status of the metal fibers in the textile industry was done. The problems existing in the market of metal fibers’ were analyzed, and the development trend and prospect for future metal fibers were pointed out combing with the new technology at home and abroad.

metal fiber, textile industry, application form, using status, market survey, prospect

TB31, TQ343+.2

A

1004-7093(2017)09-0035-04

2017-01-19

鄭惠文，男，1984年生，工程師，從事金屬纖維產(chǎn)品銷售工作