21世纪棉纺织工业发展的展望

综合评述２０世纪，世界棉纺织工业在后５０年由于电子计算机、非电量电测技术、变频调速技术的应用，出现了高科技的清梳联、高产梳棉机、带自调匀整的高速并条机、四单元传动粗纱机、高速环锭细纱机、转杯纺、喷气纺、涡流纺、七单元传动浆纱机、高速喷气织机等电子计算机控制的高科技水平的纺织机械。

此外还有赛络纺、紧密纺及赛络紧密纺纱技术，不仅大大提高纺纱速度、织造速度及产量，而且在提高产品质量、缩短工艺流程、减少用工、改善环境、降低能耗等方面也都有很大的进步。

进入２１世纪后这些高科技的纺织装备在生产中发挥着优异的作用，并在不断地完善与改进，２１世纪纺织工业技术进步面临着许多问题需要解决。

世界人口的快速增长是全球面临的最紧迫问题，二战后的４０年，世界人口从３０亿增加到６０亿，估计２１世纪头１０年将再增加１０亿，平均每年增加１亿，２０５０年，世界人口总量将达到１２０亿，到本世纪末，世界人口总量要达到１８０－２００２１世纪棉纺织工业发展的展望秦贞俊（中国纺织工程学会 棉纺织专业委员会）摘　要：２１世纪世界纺织工业的发展与人口快速增长十分相关，首先世界人口的快速增长给纺织原料的结构带来了很大的变化，化学纤维将逐步取代天然纤维，天然纤维将逐步减少直至消失。

此外，纺织机械由于电子计算机等微电子技术结合，实现了短流程、高速、高效、高质量及高度自动化的生产工艺流程，大大减少了用工，在节能降耗、减少噪音及进一步减少用工上会有很大的发展。

２１世纪头二十年的纺织工业的发展尤其要注意对纺织原料的开发应用，纺织机械智能化及自动化的技术进步，环境保护及降低能耗上要加快前进的步伐。

关键词：人口增长 纺织原料 纺织生产的流程 人才短缺 生产周期 数控网络技术 智能化生产监控亿。

　人口的快速增长为纺织工业的发展带来许多问题。

如：原材料、能源、技术人才短缺、纺织工业的技术进步等。

１　纺织材料需求世界人口的增加表明对纺织材料需求总量的增加，２０世纪末，世界人口总数为６０亿，人均对纤维的需求量从２．５公斤增加到８公斤，欧美国家人均纤维消费量分别为２１．５公斤和３７．２公斤，而亚洲纤维消费能力不足６公斤，但根据亚洲人口增长速度及经济增长速度，未来纺织工业市场要以亚洲为主，目前亚洲聚脂纤维长丝产量占全球总量的７０％。

２００３年已上升到８０％，总量超过１１０万吨，聚脂短纤维目前占全球总量的４２％，２００３年已上升到７０％，总量已超过９５万吨。

全部合成纤维产量占全球纺织纤维总量的５３％。

全球总的纤维需求量将达到５８００—６２００万吨，如果仍按每人８公斤计算，２０５０年的纤维总量要达到１．４亿吨。

１．１ 天然纤维与化学纤维比率的变化：２０世纪人均纤维消费量为８公斤，目前化学纤维（合成纤维、人造纤维素纤维）占５公斤，天然纤维占３公斤，２１世纪纤维消耗量的增加中几乎全部为化学纤维，虽然天然纤维对生态环保有利，但目前天然纤维在世界纤维总消费量的比率已低于化学纤维，据近期统计，化纤与天然纤维的比率已改变为５２∶４８，中国的化学纤维与天然纤维的比率为６５∶３５。

化学纤维开始突破与天然纤维的对等平衡，化纤比例已居领先地位，　２１世纪能否继续保持天然纤维消耗量是２１世纪所面临的问题。

１．２ 假如２０５０年世界人口达到１２０亿，必须研究解决一系列相关问题，首先人口的快速增长，必须优先安排粮食与天然纤维的种植面积，可想而知，天然纤维的种植将逐步为粮食所取代（相对于人口的快速增长，粮食种植面积必须扩大），因此，加快开发研究类似于天然纤维性质的化学纤维是今后的发展方向。

人们不可能以普通化纤原料代替天然纤维，因此加快差别化纤维的发展速度应当摆在重要日程上。

２１世纪，人均纤维消耗量的增加，几乎全部为化学纤维。

１９７０年天然纤维中棉花占５４％、羊毛８％、化纤长丝１１％、化纤短纤１１％、粘胶纤维１６％。

到１９９７年棉花消费量下降到４１％、羊毛下降到３％、化纤长丝上升到２７％、化纤短纤上升到２３％、粘纤下降到６％，说明化学纤维消耗量比例从９０年代已快速增加，而天然纤维显着减少。

因此，研究与开发类似于天然纤维性质与质量的化学纤维是今后化学纤维的发展方向。

１．３ 为了解决好２１世纪纺织材料的供需平衡问题，今后要着重研究、开发、生产、服用差别化纤维。

以解决人口迅速增长对纤维消耗总量增加的问题。

所谓差别化纤维是指经过化学或物理的方法改性后，使普通化学纤维获得特定的性质。

当代差别化纤维的开发与生产在国内外已引起高度重视。

差别化纤维有服用型及功能型两大类。

８０年代以来，差别化纤维有较快发展，目前我国差别化纤维占化学纤维的比例将突破２０％，年产量将上升到５０万吨。

我国差别化纤维品种包括各种化纤：如有色纤维、网络长丝、高强低伸纤维、空气变形纤维、高收缩纤维、阳离子可染纤维、抗起球纤维、纺真纤维（仿棉、仿毛、仿丝），抗静电纤维、阻燃纤维。

其中抗菌、防臭、防紫外线及人体微循环保健纤维等功能性都具有国际一流水平，高强、高模维纶及高强低伸缝纫线都达到国际市场要求的水平，但数量很少。

１．４ 与国外发达国家相比较，我国的品种还不多，差别化纤维还要加大力度开发研制。

尤其对中高档次的差别化纤维更要注意开发。

目前已开发出的仿丝、仿毛、仿麻、仿麂皮及能深层次印染加工的各种织物，是普通档次较低的产品，高档次差别化纤维包括吸湿透气性优良、防水透湿、防菌、防臭及抗紫外线的差别化纤维及织物，还有微生物保健纤维、细旦和超细旦纤维。

１．５　日本对涤纶纤维差别化的研究开发已取得很大进展，所开发的差别化纤维是以聚脂为原料，采用高级纺纱及加工技术生产出高级时装面料、具有天然纤维所不具备的高级优良的手感。

这是第一代新型差别化纤维，日本称“新合纤”，但穿着舒适性却远不如真丝，７０年代后半期，第二代“新合纤”研制成功，它是采用异收缩混纤丝和特殊碱处理工艺，纺成仿真丝织物。

８０年代已发展成第三代“新合纤”织物。

是利用纺制天然纤维生产工艺开发短化纤工艺技术研制成功的。

所开发的仿丝能具有天然丝构成的网络变形工艺，９０年的第四代差别化涤纶纤维、进入了超细化技术，并使纤维表面呈现微凸凹状及微孔，对原料聚合物进行改性复合化工艺处理。

超细化纤维、手感特别柔软，目前国外已能使单丝超细到０．１旦或更细，用其纺纱及织造，可生产出特高支、高密织物，还可进一步加工成仿桃皮织物及其它高级面料。

“新合纤”经过２０年的发展，到２０世纪末已形成许多系列，包括薄起绒织物；新型纺丝织物具有超过真丝性质的特性；用超细化技术制成的仿丝织物的纤维细度必须在０．２－０．３旦，断面有多种形状。

其它还有新型纺毛织物，仿麂皮织物等，这些产品都基于超细丝纤维的基础上进一步研制开发的。

像仿麂皮织物的原丝是细旦海岛型、幅射型、复合纤维加工后纺织而成。

再经过溶解、溶胀或机械变形方法，使原丝达到超细化。

１．６ 生产差别化纤维有三种模式　：聚合阶段生产的差别化纤维、纺丝阶段生产的差别化纤维、成纱阶段的改性。

２　新型纤维素纤维的发展传统的粘胶纤维是纤维素纤维为主要产品，优点是吸湿性能好，质地柔软，穿着舒适及生物降解性能好等。

有棉型、毛型及丝型等人造纤维，近年来在第三世界发展较快，亚太地区更为突出，我国粘胶产量在２００１年后已突破４５万吨，世界粘胶总产量达到２５０万吨，但粘胶纤维生产工艺流程长，对环境污染严重及纤维本身湿强力特别低（只有干强的５０％），尺寸稳定性能差等缺点存在，特别是人们环保意识的加强，在一定程度上，制约了粘胶纤维的发展。

２．１ ２０世纪后２０年，奥地利、英国及德国等发达国家研制开发了新一代纤维素纤维—Ｌｙｏｃｅｌｌ，ｔｅｎｃｅｌｌ（中国称其为“天丝”）及莫代尔纤维的出现，使纤维素纤维取得突破性的进展。

并已投放市场，受到消费者的欢迎。

这些纤维素纤维的生产具有三大优点：２．１．１首先工艺流程短，生产过程采用溶剂法。

将纤维素浆溶解后即可纺丝，生产过程中的溶剂无毒，而且生产中的性质，可以取代天然纤维纺织服装。

生产工艺短，比棉花的生产周期短，棉纤维生长期用水量比Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维用水量高百倍。

２．１．２棉花生长过程需大量农药、化肥等，比Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维生产所需化学药品高２０倍。

Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维还具有生物降解的特点，比合成纤维优异的多，这些是Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的第二大优点。

２．１．３第三个优点是纤维性能比粘胶纤维及合成纤维好，Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维吸湿后强力为干态的８５％，尺寸稳定性也比粘纤好的多，Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维单强高达３８－４２ｃｎ／ｄｆｅｘ，仅次于涤纶单强的５５－６０ＣＮ／ｄｔｅｘ，Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维纺纱性能好，纺织印染加工具有良好的适应性，织物及服装具有高档次的外观风格等等。

Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维问世后受到消费者的欢迎，称其为绿色纤维，具有很大的市场潜力，发展势头很强。

２１世纪是新型纤维素纤维Ｌｙｏｃｅｌｌ纤维发展的进代，它在化学纤维生产中具有快速发展的趋势。

２．２ 从发展趋势上看，传统的天然纤维将逐步减少直到消失。

毫无疑问，本世纪２０年代将出现许多新的纤维原料来取代普通天然纤维，像目前新开发的大豆纤维和竹纤维等都是新的纤维原料。

２．２．１竹纤维（竹材粘胶纤维）由于具有比普通粘胶纤维有更好的吸湿性、透气性、染色性及悬垂性，而且含有天然的抑菌和抗紫外线性能，因此竹材粘胶纤维具有很大的发展潜力。

竹纤维生长期很短，每两到三年即可砍伐，砍伐后仍可继续生长。

预计每亩地年产竹材２０吨，可生产６吨竹质纤维。

我国的竹材资源十分丰富，特别分布在我国西南地区。

全国竹材面积４２１万公顷，竹材储蓄量１．２７亿吨占全世界竹资源的３０％，同时国家在１５年内将扩建和改建竹林基地１２０万公顷。

因此是我国发展竹质粘胶纤维的有利的天然条件。

除了生产竹材粘胶粘纤工艺外，还可像麻纤维那样脱胶工艺的生产方法生产出半脱胶的竹纤维，由于单根竹纤维长度只有２毫米，生产竹纤维的脱胶工艺还需要进一步的研究。

竹纤维许多好的特性，在服装、毛巾、浴巾、无纺布以及装饰布等领域的都有广泛的适应性，用途很广，是部分取代棉纤维及普通粘胶纤维的优质原料。

２．２．２由于棉及羊毛纤维具有再循环利用的特性，因此在相当长的历史时期，仍然要占有一定的比例。

从长远发展来看，加快化学纤维，特别是差别化纤维以及新型纤维素纤维的发展速度是２１世纪纺织工业的战略任务，预计２１世纪２０年代将出现许多新的纤维原料以满足２１世纪人口快速增长的需求，纺织工业在２１世纪仍然是世界经济发展中的重要部分。

纺织工业对世界仍然十分重要，因此要努力开发新的能够代替天然纤维的各种纤维，以满足市场对纺织品快速发展的需求。

３　发展天然纤维与化学纤维的原则３．１从长远发展来看，加快化学纤维，特别是差别化纤维以及新型纤维素纤维的发展速度是２１世纪纺织工业的战略任务，但必须考虑不再扩大占用粮田不要用粮食做开发纺织纤维的原料及不要污染环境，差别化纤维的发展还要考虑生产的纤维的价格及消费者的承受能力。