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1、 关于高新技术提升上海传统制造业的对策研究前 言关于高新技术提升上海传统制造业的对策研究是上海市科学技术委员会下达的软课题项目。该软课题所指的传统制造业涵盖纺织、轻工及其装备制造业。纺织、轻工行业是上海历史悠久、规模较大的传统制造业，是国民经济中的重要部门，与广大人民群众的吃穿用息息相关。在全国纺织、轻工行业中，上海曾占有举足轻重的地位。进入21世纪以来，上海纺织、轻工行业根据“有所为，有所不为”的方针和城市功能定位，对产业结构进行了大调整，同时运用高新技术对传统产业进行新一轮改造，使上海的传统纺织、轻工向现代纺织、轻工转化。用高新技术提升传统制造业是当今世界科技发展的大趋势，也是我国实践新型
2、工业化道路的必然选择。课题组从上海的实际出发，对纺织、轻工行业的现状进行了调查，对行业中应用高新技术状况及其与国内外先进水平的差距作了对比分析，提出了2005年2010年上海纺织、轻工应用高新技术的重点发展领域和项目，并就对策措施提出了建议，以供领导决策时参考。根据行业特点，本课题报告按纺织、轻工两部分撰写，其装备制造业方面的内容分别包括在各自行业中，报告标题分别为关于高新技术提升上海纺织业的对策研究和关于高新技术提升上海轻工业的对策研究。本课题主要由上海市纺织科学研究院和上海轻工控股（集团）公司科技发展中心承担。在课题研究过程中，我们走访了有关领导机关、大专院校、科研院所、行业协会和企业，并
3、同有关领导、专家、教授进行较深入的座谈和讨论，查阅了大量的国内外文献资料。对给予我们指导帮助的各位领导、专家和教授，在此表示衷心的感谢。关于高新技术提升上海纺织业的对策研究1上海纺织工业的历史地位与发展特点纺织工业是上海乃至全国近代工业的先驱，至今已有120多年历史。上海是我国纺织工业的发源地，长期以来是全国的重要纺织工业基地之一。解放初期，上海棉纺锭数占全国总锭数的47%，生产总值占全市的62%，职工人数占全市的72%。二十世纪70年代上海纺织工业已发展成为门类齐全的上海支柱工业之一，80年代初达到最盛期，进入90年代，根据上海市的总体规划，开始对纺织工业产业结构进行了大刀阔斧的调整，通过多
4、年产业结构和生产力布局的调整，上海纺织工业已经从支柱产业定位为都市型工业，进入以技术进步和集约化为中心的时期，以适应上海建设成为“四个中心”的现代化国际大都市的发展要求，为今后的发展创造了有利的条件。1980年至2002年，上海纺织工业调整和变化情况详见表15表1经济指标工业总产值（单位：亿元）1980年1985年1990年1995年2000年2002年上海纺织（A）163206324492593542纺织控股（B）127147205184117113B/A(%)77.9171.3663.2737.4019.7320.85表2经济地位总产值比较（单位：亿元）1980年1985年1990年199
5、5年2000年2002年中国纺织（D）885149237358397889510256上海纺织（A）163206324492593542上海工业（C）6268301614335263808169A/D（%）18.4213.818.675.866.675.28A/C（%）26.0424.8220.0714.689.296.63表3生产规模化纤产量（单位：万吨）1980年1985年1990年1995年2000年2002年上海纺织（A）15.1522.4925.7437.8347.1555.13纺织控股（B）5.986.267.138.3711.4210.31B/A(%)39.4727.8327.7
6、022.1324.2218.70表4生产规模从业人数（单位：万人）1980年1985年1990年1995年2000年2002年上海纺织（A）59.1176.2584.4466.7143.2442.71纺织控股（B）44.8248.8650.0435.428.817.21B/A(%)75.8264.4159.2653.1020.3716.67表5生产规模棉纺锭（单位：万锭）1980年1985年1990年1995年2000年2002年上海纺织（A）208.72221.17240.82231.57131.12纺织控股（B）208.72221.17240.82179.9281.95B/A(%)1001
7、0010077.7062.50从上述数据和有关信息分析，上海纺织工业的发展，可归纳为如下特点：（1）进入90年代以来，上海纺织工业在调整中继续增长，2000年总产值达593亿元，比1990年增长45%，2002年虽有所下降，仍达542亿元。如果加上江浙两省5000亿元的年总产值，长江三角洲地区将形成全国纺织工业的半壁江山（2003年全国纺织工业总产值为1.2万亿元）；（2）上海纺织工业的人均产值从1990年3.8万元，增加到2000年的13.7万元（全国为11.4万元），比全国高出20.2%；（3）上海纺织产业结构更趋合理，化纤、纺织、服装三者比例从1990年的196714调整到273736，
8、标志着纺织原料自给率和高附加值产品比例的提升；（4）根据“市区体现繁华繁荣，郊区体现实力水平”的城乡统筹发展目标，上海纺织业由中心城区向市郊搬迁，苏州河两岸（普陀区）和黄浦江沿线（杨浦区）众多纺织厂被调整出局，并在郊区形成若干集群式基地，包括嘉定与南汇的梭织、针织服装生产基地、金山纺织新城、松江汽车内饰配套生产基地、奉贤化纤生产基地，青浦手帕生产基地等。上海还将在金山区枫泾镇建设大型服装机械城（占地47公顷）；（5）市场配置资源的基础作用调动了社会和国际资本投入纺织工业，大多数国有纺织企业已改制重组，实现资本结构多元化。以上海纺织控股集团为代表的国有资本的比重进入90年代后逐年下降，目前仅为1
9、5%20%，就全国规模以上纺织企业（销售额500万元以上）资本中，2002年国有资本的比重也仅为18.7%；（6）科教兴纺战略在改革中探索前进。随着科技和教学体制改革的深入，上海的纺织科研与教育体制与机制发生了很大的变化，13个科研院所中，以上海纺研院和上海合纤所为核心，整合组建成上海纺织科技工业园区，在控股公司系统中，先后建立了10个市级企业技术中心，2002年投入的技术开发费用占销售额的2.5%，新产品产值率达到30%。近三年来，控股公司所属企业专利申请量快速增长，从1999年的15件，增加到2003年达543件，标志着自主知识产权开发能力的不断提高。上海现有两所纺织类大学（东华大学、上海
10、工程技术大学），为适应新的形势发展，学科（包括科研机构）设置和力量配备都有新的充实和调整。对上海地区产学研究联合工作进行了有益的探索，并取得了新的进展（详见附件）：关于推进产学研联合的工作实践最近宣布，国家产品开发中心、东华大学与海天轻纺集团共同投资26亿元在上海建设流行面料工程研发基地，计划于2007年建成，该基地集纺织品研发设计、中试打样、贸易服务于一体，目标是使上海再次成为中国纺织发展的龙头，表明了有关方面对上海纺织振兴的信心。2高新技术在上海纺织业中应用的现状与差距随着世界科学技术的迅猛发展，特别是20世纪70年代以来，电子信息技术等高新技术在纺织工业中得到广泛应用，传统的纺织技术不断
11、向优质、高产、自动化、连续化方向发展使生产技术旧貌换新颜。纺织工业，首先是工业发达国家的纺织工业正由劳动密集型产业向资金密集和技术密集型产业转化。用高新技术改造传统的纺织工业，大大促进了纺织产业结构的优化和产品的升级换代。纺织品不仅为了解决人民的穿衣问题，而且广泛应用于工业、农业、交通运输、国防、医疗保健等各个领域。为满足广大人民和国民经济对纺织品日益增长的需求，一些高性能和功能性的纤维和纺织品已被列入新材料的行列，成为科技发展的重点之一。可持续发展理念的提出和绿色产品的流行，为纺织科技开发提出了一系列新的研究课题。现在，我们按产业用高性能纤维、服用纤维、产业用纺织品、先进的纺织加工技术、清洁
12、生产技术顺序，列出27项关键技术分别加以叙述。21芳纶2.1.1 对位芳纶该纤维的杜邦公司商品名“Kevlar”；日本帝人公司商品名“Technora”；原荷兰Akzo Nobel公司（现已由日本帝人公司收购）商品名“Twaron”。最早由美国杜邦公司开发制成的Kevlar于1972年问世。对位芳纶具有高强度（25g/d）和高模量（540g/d），与橡胶有良好粘合力，目前大部分产量用于生产高级轮胎。对位芳纶的耐热性略亚于间位芳纶，其抗压强度较低，仅为其抗拉强度的10%。对位芳纶目前世界总产量约达3.6万吨/年，其中杜邦公司的“Kevlar”为2.2万吨/年；荷兰帝人公司的“Twaron”1.2
13、万吨/年；日本帝人公司的“Technora”0.2万吨/年。未来3年内，杜邦、帝人公司都将扩大产能，2005年产量可达4.55万吨/年。对位芳纶目前的市场需求量估计为33.5万吨/年，2005年将增加到5万吨/年。预测未来10年中，对位芳纶的平均年增长率为8%，到2012年世界产量将番3倍，即超过10万吨/年。对位芳纶主要用途是轮胎帘子线、防弹背心、复合材料，其应用范围已涉及到产业领域各个方面，其中最有发展前途的有：新兴汽车工业（轮胎帘子线、刹车片和离合器面板、密封垫片，其复合材料AFRP应用于传动轴、车身底盘、保险架、坐椅骨架、车门、面板、水箱等）、深海油田开发（平台的锚绳、浮力装置和管道）
14、、工业机械（箭杆头、螺母、齿轮、夹具、切削刀具等）、新型建筑材料（纤维增强混凝土、钢筋代用品、现有混凝土结构物的加固抗震补强）等。最近日本东丽杜邦公司又开发成功两种Kevlar新产品：有色缝纫线和特殊包芯纱，应用于衣料与产业缝合线、牛仔裤等，销售前景乐观。2.1.2 间位芳纶该纤维的杜邦公司商品名为“Nomex”；日本帝人公司商品名为“Conex”；法国Rhodia公司品名为“Kermel”。间位芳纶于1960年试制成功，1967年正式工业化生产，是目前所有耐高温纤维中产量最大、应用面最广的品种。间位芳纶具有很好的耐热性，在260高温下持续使用1000小时，其剩余强度仍能保持原强度的6570%
15、，在火焰中它不延燃，抗燃性良好，可用于制作消防服。此外，间位芳纶还具有良好的抗辐射性和对漂白剂、还原剂、有机溶剂等的良好稳定性。间位芳纶的缺点是耐日光性稍差和难以染色。间位芳纶的主要用途是高温烟道过滤袋，适用于矿山、冶金等行业的高温下使用的过滤材料、输送带以及电绝缘材料等。间位芳纶目前世界总产量约2万吨/年，主要是杜邦公司的“Nomex”。我国早在70年代开始，上海合纤所就与东华大学、四川晨光研究院即已对芳纶的聚合纺丝工艺进行了较为深入的研究，至今仅在山东烟台、广东新会形成中试规模。但国内市场需求量早已超过1000吨/年，全部依赖进口。为发展民族工业，保证国防和国民经济建设的需要，上海应继续保
16、持核心技术研发基地的作用，进一步探讨聚合、纺丝、热处理工艺和溶剂回收技术，降低生产成本，另一方面还必须解决若干研究课题：如改善芳纶的抗压性、与基体材料的粘合性和它的染色性等。此外，目前芳纶的强度与模量，还不到其理论值的10%，因此升值潜力还很大。2.2芳砜纶 该纤维强度为3.04.5g/d；伸长为20%25%；初始模量为760kg/mm2；比重为1.416g/cm3。这是我国上海于20世纪70年代首先发明并自主开发、拥有独立知识产权的一只有机耐高温纤维产品。与“Nomex”相比，芳砜纶的耐热性和热稳定性、抗热氧老化性更优异，芳砜纶在250和300时的强度保持率分别为70%、50%，比Nomex
17、高510个百分点，即使在350的高温下，依然保持38%的强度，而此时“Nomex”却早已遭破坏。芳砜纶在250和300热空气中处理100小时后强度保持率分别为90%和80%，而在相同条件下“Nomex”仅为78%和60%。因此芳砜纶能在200的温度下长期使用。与“Nomex”相比，芳砜纶表现出极出色的高温尺寸稳定性。“Nomex”的沸水收缩率为3%，在300热空气中的收缩率高达8%；而芳砜纶在相同条件下的热收缩率仅分别为0.5%1%和2%。因此在制作消防服和特种军服时，采用“Nomex”时，往往要加入另一种价格更贵的低收缩纤维，以保持受热时服装平整，而芳砜纶则无须添加其他组分。与“Nomex”
18、相比，芳砜纶的阻燃性更出色，其限氧指数LOI值高达33，比“Nomex”高5个百分点。芳砜纶所具有高保护性能来自于本身分子结构，而不是通过化学处理，水洗100次或干洗25次对100%的芳砜纶织物的阻燃性没有影响。当易燃纤维与芳砜纶混纺时，即使只有很小比例的芳砜纶存在，也能限制熔融物的滴落，这种防热防火性能使芳砜纶适合于制作炉前工作服、电焊服。与“Nomex”相比，芳砜纶还具有良好的染色性能。一般情况下“Nomex”不可染，只有在加入一种有毒载体后才可勉强上色，而且价格昂贵，这严重制约了它在防护服上的应用。而芳砜纶在常规的高温高压条件下即可染色，面料的后整理成本较低，扩大了其在防护领域的应用。除
19、了耐高温特性之外，芳砜纶还具有良好的抗辐射性能和电绝缘性，因此将可以广泛应用于电力、冶金、化工、军工和宇航方面，以及电绝缘、耐高温、抗化学腐蚀、抗辐射、防燃等场合。芳砜纶自发明后，在80年代由于种种原因未能扩大产业化，并一度停产拆迁。20世纪末，中国工程院专家们评论和建议：“2005年前扩大生产搞5001000吨/年短纤维生产线，2010年前搞300吨/年长丝生产线” 。2003年，上海纺织控股（集团）公司上海市合成纤维研究所，总投资1500万的一条年产50吨的中试生产线很快建成投产，目前产品供不应求，由于受原料价格贵的影响，芳砜纶的销售价格（约150元/kg）要高于Nomex（约130元/k
20、g）再加上强度比Nomex（5.89.8g/d）要差，这使其的应用市场受到一定限制。2.3高强高模聚乙烯纤维 该纤维具有良好的力学性能、耐冲击性能、耐光性，优良的耐化学腐蚀性、耐疲劳、耐摩擦性和良好的与生物相容性，强力高达40 cN/dtex以上，模量1400 cN/dtex，因密度特别小而比强度、比模量特别大，在高级轻质复合材料中显示出极大的优势。目前国外主要生产厂商有：荷兰DSM公司，商品名Dyneema，总产能达4500吨/年，共拥有5条Dyneema生产线和2条Dyneema VD（单向防弹片材）。在中国售价600元/kg；美国Honeywell，商品名Spectra产能900吨/年，
21、在中国售价4460美元/kg；DSM和东洋纺合资公司、商品名Dyneema，产能600吨/年，投资20亿日元，在中国售价60007000日元/kg；日本三井石油化学公司，商品名Tekmilon，产能300吨/年。我国自80年代起开始研究高强高模聚乙烯纤维，先后由东华大学、中国纺织科学研究院、北京合成纤维研究所等单位进行研制，顺利通过小试，取得了中国专利。目前，我国依靠自力更生技术开发的高强高模聚乙烯纤维性能已基本达到国外同类产品的水平，2003年总产能已超过1000吨/年，但不能满足国内需求，预计至2005年总产能将达到2000吨/年。国内生产厂家有：宁波大成新材料有限公司（商品名强纶）；湖南
22、升鑫高新材料股份有限公司；北京同益中特种纤维技术开发有限公司；浙江耀江特种纤维有限公司。当前我国生产的高强高模聚乙烯纤维产质量尚不能满足国内需求，而国外产品价格昂贵，使用受到限制。高强高模聚乙烯纤维特别适用于渔网与缆绳，无论是降落伞用绳还是海洋作业缆绳，均为首选对象；适合制成防切割手套与防弹衣，和薄膜复合制成质轻、耐腐蚀帆布应用于海洋工程；用于制作复合增强材料，能有效地减轻复合材料重量，因其耐冲击性好，可用作军用头盔、装甲车壳体、雷达护盖、导弹罩等；在民用上可用作耐冲击板、橡胶复合材料、扬声器等；在体育上可用作弓弦、赛艇、滑雪板、滑翔机等；在工业上可制作耐压容器、传送带、飞机零件、汽车缓冲板与
23、光导纤维结构材料；由于其有良好的生物相容性还可医疗用，制作人造关节、人造肢体、人造韧带、人造移植片和人造器官。如果进一步加大其设备、工艺和溶剂回收研究的科研投入，加速工业化建设的进程，将会大大节约外汇，对加快相关工业尤其是复合材料与防护产品的发展具有很大的经济效益与社会效益。2.4 高模低缩（HMLS）涤纶工业丝 高模低缩（HMLS）涤纶工业丝具有高强度、高模量和良好的尺寸稳定性（断裂强度8.50.5g/d，断裂伸长14.52.0%，干热收缩率2.0%），被广泛应用于子午线轮胎帘子布、高档蓬盖布和三角传送带和同步传送带领域。目前，美国、日本和欧洲各国子午胎的骨架材料基本上已全都采用HMLS涤纶
24、工业丝。目前我国生产HMLS涤纶工业丝主要采用二步法，纺丝和拉伸易于控制，但国际最新的生产技术则是采用一步法。一步法生产HMLS涤纶工业上可在一套设备中完成纺丝、拉伸、卷绕，使产量最大化，成本最低化，卷绕速度可达6000m/min以上，制品性能优良。目前国内HMLS涤纶工业的生产企业仅有两家：广东开平霍尼韦尔公司（二步法，5000吨/年）和无锡太极实业股份有限公司（二步法，5000吨/年），另有一家上海石化公司涤纶事业部（2600吨/年）则在建设中，采用伊文达菲休一步法。随着我国产业用化纤需求我国汽车工业子午胎需求的逐年递增，HMLS涤纶工业丝处于供不应求状态。我国标准型高强涤纶工业丝需求量已
25、达12万吨，但目前自给率仅一半左右，新开发的HMLS涤纶工业丝性能更优于标准型高强涤纶工业丝，具有很强的替代优势。上海纺织控股集团公司产业办投资1亿多元开发的3.9米宽膜结构及新型蓬盖材料，广泛应用于土工、交通、环保、广告等行业，作为其基材原料则最佳首选HMLS涤纶工业丝。2.5 PAN基碳纤维 目前世界上主要有日本、美国、欧洲等国家和地区的十大厂商生产，能力总计达3.5万吨/年，其中日本发展最快，产量和质量均居世界前列。日本东丽公司碳纤维生产能力达9100吨/年，东邦公司5600吨/年，三菱人造丝公司4700吨/年，日本这三家公司碳纤维销售额约占全球碳纤维市场的75%，垄断并左右着全球市场。
26、现在处于世界领先水平的碳纤维品种有高强型T1200，强度7.0GPa，模量294GPa；高强高模型M60J，强度3.92GPa，模量580GPa。碳纤维有如下的优良特性：密度小（1.8g/cm3）左右；强度及模量高；导电导热性、X射线透过性及电磁波遮蔽性好；热膨胀系数小；耐高温、耐腐蚀；抗疲劳、抗蠕变；不沾润在熔融金属中，也有对生物体的适应性。碳纤维除用于高温绝热材料及除电刷之外，主要用碳纤维来增强制作复合材料。碳纤维复合材料作为世界先进复合材料的代表，主要用于航空、航天，体育休闲用品和工业应用三大领域，所占份额分别为2025%、30%、近50%。先进复合材料技术是典型军民两用技术，高技术向民
27、用转移已是世界普遍潮流。由于碳纤复合材料具有比强度、比刚度高，耐疲劳性能好，可设计性能等一系列独特优点，其在各种武器装备的轻量化、小型化和高性能化上起到无可替代作用，使之成为飞机、导弹、运载火箭、人造卫星、轮船、兵工武器等结构上不可或缺的战略材料和技术。在工业领域主要应用于：1.基础设施，房屋、桥梁、隧道及其相关混凝土工程；2.汽车、赛车、电动车的主体结构，环保汽车的压缩天然气瓶；3.以风力发电为主的能源领域（风机叶片、机舱罩、导流罩以及塔架结构）；4.防弹产品，包括防弹头盔、防弹服、运钞车、防弹汽车等。我国研制碳纤维已有30多年历史，初步建立起PAN基碳纤维工业生产雏型，为国防现代化和国民经
28、济发展作出了积极贡献。我国虽然已有吉林碳素厂、吉林试剂厂、大连碳素纤维厂、山东泰安碳纤维厂、山西煤化所、兰州碳纤维厂、上海市合纤所、北京化工学院等单位小规模生产，但实际产量很低（不到100吨/年），安徽华皖碳纤维有限公司引进英国AMEC/ACE公司生产线，年产200吨碳纤、500吨原丝（以12K计），合同价2100万美元，计划将于2005年投产。此外，国产碳纤维的质量至今仍处于低级水平（普通型300水平），目前所用基本依赖进口，这严重制约了我国尖端科技和复合材料的发展。目前世界上碳纤维总产能约3.5万吨/年。2003年需求量为1.8万吨。供大于求而导致价格下降，但自2003年下半年开始价格上涨
29、。专家预测2010年全球碳纤维需求量将达10万。国内碳纤维目前市场价格大约在20万元/吨（12K）90万元/吨（3K）；原丝价格大约在3万元/吨（12K）9万元/吨（3K）。国内碳纤维需求量目前估计为15002000吨/年，主要依靠进口。2.6功能性纤维 功能性纤维按其功能属性可分为以下四大类：物理性功能：电磁、电子功能（如导电性、抗静电性、高绝缘性、电磁波屏蔽性、光电性、热电性、智能型及信息记忆性等）、热学功能（如耐高温性、绝热性、防火阻燃性、热敏性、蓄热性以及耐低温性）、光学功能（如光导性、光折射性、光干涉性、光致变性、耐光耐候性、光吸收性以及偏光性）、形态功能（如异形截面、超微纤度、表面
30、微细加工性等）；化学性功能：光化学功能（如光降解性、光交联性等）、化学反应功能（如消臭、催化活性等）；物质分离性功能：分离性功能（如中空分离、微孔分离、反渗透性等）、吸附交换功能（如离子交换、高吸水性、选择吸附性等）；生物适应性功能：医疗保健功能（如防护性、抗菌性、芳香性、生体适应性等）、生体功能（如人工透析性、生物吸收性、生物相容性等）。目前市场上常见的一些功能性纺织品（如抗菌、远红外、抗紫外产品）大多采用织物表面整理赋予功能或在纤维制造过程中共混纺入功能性添加剂而获得。将纳米材料与纺织材料进行复合，可以制备各种功能性纺织品。应用纳米材料，通过共混纺丝制取功能性纤维，可使可纺性大大改善，所产
31、生的特种功能大大加强，从而使功能化纺织材料的大面积推广成为可能。2.6.1 超微细纤维一般指单丝纤度在0.1旦左右或以下的纤维，通常由裂离法或海岛法复合纺丝工艺生产。主要用于柔软蓬松超真织物、具书写效应的人造麂皮和具拒水透湿的超高密度织物。由于超微细纤维比表面积大，吸附能力强，微孔多而小是功能性纤维理想的基材，但因本身制造工艺复杂，又要求纺织染技术整体配套，衣料市场大量需求的0.41.0旦细旦丝采用直接纺丝法已能制造，因此高成本的超微细纤维宜应向更高层次的产业应用方向发展。2.6.2 卫生保健功能纤维抗菌、除臭、杀螨纤维：对纤维改性使其具有永久性抗菌性方法主要有添加型共混纺丝、接枝改性以及皮芯
32、型或并列型复合纺丝。目前国际上常用的抗菌剂有无机类、季胺盐类、胍类、酚类、有机金属化合物类、脂肪酸系列及甲壳胺等天然抗菌剂。远红外纤维：远红外线具有“辐射”、“渗透”和“共振吸收”特征，易被人体皮肤吸收，活化组织细胞，促进新陈代谢，让人体达到保温及促进血液循环的保健作用。远红外还可与磁疗、抗静电等手段相结合，成为复合型保健织物。光敏、热敏、芳香纤维：日本松井色素化学的光致变色、东丽公司的热致变色在-4080可改变8种色彩。主要应用于具良好旅游性和新颖性的自动变色服装及在高空、海洋、极地及一些特殊场合穿戴的自动调温服装。把香料或芳香微胶囊均匀地混入纺丝切片中直接纺丝或将香料置于芯层，通过制取皮芯
33、型、中空型复合纤维可制得芳香纤维。东华大学与上海石化等单位已开发出不少芳香型聚酯、聚丙烯纤维。2.6.3 防护功能纤维主要包括抗紫外（UV）、防辐射纤维；抗静电纤维；导电纤维以及阻燃纤维。具有较高附加价值，在产业用纺织品领域有着极为广阔的应用前景。2.6.4 高吸湿透湿纤维高吸水性材料是能吸收自重数十倍甚至上千倍的高分子材料，在大量含水时仍具有相当的凝胶强度而在干燥空气中水分能缓慢放出，可广泛应用于卫生材料（婴儿尿布、成人失禁垫、妇女卫生巾）、农业、林业、园林工艺及建筑材料等领域中，高吸湿透湿纤维可通过化学改性或物理方法制取，如中空多微孔纤维。用这种纤维制的织物，重量轻、手感干爽、穿着清凉舒适
34、，是一种极为流行的面料。2.6.5 离子交换纤维离子交换纤维是一种纤维状具有较大比表面的离子交换材料，可广泛用于水的软化、金属回收、药品精制、疾病诊断与治疗以及生物化学领域。对纤维上官能团进行化学改性或通过接枝改性引入离子交换基团，可制得具有离子交换功能的纤维。2.6.6 医疗功能纤维从医疗应用领域来看，可分为三大类：外科移植用纺织品，如缝合线、人造血管、人工心脏瓣膜、人造皮肤、人造骨、人造关节、软组织修补等。体外人工器官，如人工肾、人工肝、人工心肺等。医用敷料如纱布、绷带、药棉、手术巾及手术服等。众多合成纤维如涤纶、聚四氟乙烯等（包括中空纤维及膜），均具有一定的机械强度、化学稳定性、柔软性、
35、坚韧性、易于成型加工等优点，为人工脏器与外科手术提供了丰富适用的材料。作为外科移植用纺织品还强调优良的生物适应性与相容性，要求植入物表面易于生物体细胞附着与生长，作为伤口包扎材料要求具有消炎、止血、镇痛、抑菌、促进伤口愈合等作用，因此往往选用甲壳素纤维、海藻纤维、聚乳酸纤维等生物降解材料。2.7 海岛型复合纤维 1970年日本东丽公司推出用海岛型复合超细旦纤维制造的人造麂皮织物，标志着海岛型复合纤维开始了工业化生产。近年来，日本的可乐丽公司、钟纺公司和帝人公司等7家公司总能力已超过2万吨/年，生产工艺除POY-DT、POY-DTY两步法外，也有FDY一步法，韩国的鲜京、世韩、晓星、科隆等公司和
36、中国台湾的远东公司、华隆公司、南亚公司等也都开始新建或扩建海岛型复合纤维生产线。2002年韩国和中国台湾省的生产能力已达到3.5万吨/年，而且每年增长率达30%。各国生产工艺以两步法居多，但新上的生产线基本上是FDY一步法工艺，产品正朝微细旦和多岛型发展。中国大陆在20世纪70年代中期也开始研究和开发海岛型复合纤维，但直到90年代中期才有了实质性进展。目前，全国海岛型复合纤维的总产量约5.5万吨，其中短纤维占23%左右。国内生产海岛长丝的主要企业有：翔鹭涤纶纺纤有限公司（年产2万吨，涤/涤、75150d/36f、37岛）、吴江新民化纤有限公司（年产1万吨、规格同翔鹭）、吴江新生化纤厂（年产50
37、00吨）。生产海岛短纤的主要企业有：烟台万华合成革厂（年产30005000吨、涤/涤、不定岛）、上海合纤所（年产2000吨、涤/涤、涤/锦、37岛。）海岛纤维织物对人体舒适感好而且纤维的线密度极小，表面积很大，可广泛用作人造皮革、仿真丝、桃皮织物、滑雪和滑水服、游泳衣、防海洋生物附着织物、油水分离织物、吸油吸水材料、洁净布、防尘罩、空气过滤材料等。海岛纤维长丝主要用于针织和机织加工，而短纤则主要用于非织造布加工。我国海岛纤维市场主要分布在江苏吴江、无锡、浙江绍兴、海宁、湖州，广东西礁、中山等地。浙江海宁地区以生产海岛丝经编面料为主，其他地区则生产机织面料。海岛短纤使用企业主要是江苏常熟、福建永
38、安和浙江温州的非织造布厂，用以生产人造皮革基布。我国目前人造皮革年产量为70多万吨，需要革基布3035万吨，其中80%为长丝机织或针织布，20%为化纤短丝水刺或针刺非织造布基材。但海岛长、短丝在这一领域中的应用仍未取得实质性的进展。所以人造革基布领域仍然是海岛长、短丝的潜在市场。到2003年底为止，我国海岛长、短丝生产厂20多家，长丝尚在生产的企业不足10家，短丝虽有34家生产厂，由于产品质量的产量不稳定等原因，还没有做到正常批量生产。2003年，我国长丝总需求量在5000055000吨，短丝为700012000吨左右。按目前我国现有实际生产量还不能满足需要，所以仍需要从韩国、日本和中国台湾省
39、进口。2002年长丝进口量为35000吨，估计2004年在20000吨左右。短丝实际产量很低，所以仍有一定数量依靠进口。2.8 新型聚酯PTT纤维 PTT纤维兼具涤纶和锦纶的特性，抗污性强，染色性优于涤纶，手感柔软，伸长性好，还具有干爽挺刮等优点。此外，PTT纤维还可供非织造布等使用以及制造地毯。1995年美国壳牌公司成功开发了从环氧乙烷（EO）经加氢甲酰化生产工艺，低成本生产PDO，使PTT纤维工业化成为可能。该公司将其工业化的PTT产品以“Corterra”商品推出，目前年产量已达2万吨，其在加拿大所建年产9.5万吨的工厂，将于2004年内投产。美国杜邦公司已成功地开发出以玉米为原料的生物
40、法合成1,3-丙二醇（PDO），用于PTT聚合物（3GT）的生产。这种方法简单，成本低，减少环境污染，而且可以回收利用，但尚未大规模产业化。目前杜邦公司的PTT产品的商品名为“Sorona”，其PDO仍是从石油基产品制造的，年产1.2万吨，计划于2005年达到4万吨。迄今为止，壳牌和杜邦两家公司是世界PTT聚合物的主要供应商。在PTT纤维开发上，国外许多公司同壳牌公司进行合作并达到工业化水平。韩国SK化学公司月产PTT纤维已达200吨，晓星公司月产也已达150吨，日本旭化成公司产PTT纤维生产能力已扩至5000吨/年。台湾省的华隆、远东纺织、南亚和新光等公司也与壳牌公司达成协议开发PTT纤维产
41、品。美国Kosa公司通过技术转让取得生产与销售PTT聚酯的许可证。但原料PDO仍由壳牌供给。在近几届国际博览会上已有PTT纤维的泳装与高档服装展示。据壳牌公司预测2010年世界PTT纤维需求量将超过100万吨。我国已把PTT列入“十五”合纤结构调整规划。黑龙江石化研究所已开始1，3-丙二醇合成的小试研究。上海华源股份公司2000年9月与壳牌公司草签合作协议，共同开拓PTT纤维市场。安徽华源的PTT-BCF生产线已于2002年6月底投产。辽阳化工总厂总投资7300万美元的2.5万吨1，3-丙二醇和2万吨PTT聚酯生产已立项。烟台经济技术开发区打算引进资金投资建设1万吨PTT聚酯项目。上海石化股份
42、有限公司合纤所和涤纶事业部使用壳牌公司的PTT切片，已纺制出PTT长丝与短纤。上海纺织控股集团在上海第十化纤厂投资700万元建设300吨/年规模的PTT短纤维，并生产20万米PTT精粗纺面料。2.9 新溶剂法纤维素纤维“Lyocell” Lyocell纤维是一种新型绿色纤维，兼具纤维素纤维与合成纤维两者的优点，强度与涤纶相仿，湿强仅比干强下降10%，其柔软、舒适、吸湿性与悬垂性好，可与任何纤维混纺、纺织加工性能优良，是理想的流行服装面料纤维。Lyocell纤维还具有生物可降解性，废弃后不会对环境造成污染，是21世纪绿色环保纤维，是目前全球各国开发的重点。七十年代，荷兰AKZO N0bel公司开
43、始拥有使用NMMO进行纤维素纤维溶剂纺丝技术的基本专利，以后Lenzing、Courtaulds公司分别于1987年、1990年获得其专利许可证，并在90年代建设了规模为年产1.2万4.3万吨的Lyocell工厂。1998年底，AKZO Nobel公司纤维厂与Courtaulds联合成立了新的Acordis公司，统管原来两个公司的Lyocell业务，成为世界上最大的Lyocell纤维生产商（美国工厂5.5万吨/年、英国工厂4.2万吨/年），并仍沿用前Courtaulds的生产牌号“Tencel”，还开发成功一种新的非原纤化的Lyocell纤维：牌号为“Tencel-A100”以及“Tencel
44、100”有色纤维，进一步提高了染色性、蓬松性、适用于针织物。德国TITK开发出生产Lyocell的新工艺（Aocera工艺），研制出双组分、异形截面和导电类产品，俄罗斯和韩国也研制成功Lyocell的全新工艺。许多亚洲国家如日本、中国、印尼及台湾地区也都正在发展Lyocell纤维及制品。至2002年，全球Lyocell纤维产能约为15万吨（其中短纤约12万吨）。自八十年代来，国内已开始了Lyocell纤维的研究开发，四川大学、东华大学、中国纺科院等都投入了相当的科研力量。中国纺科院、宜宾化纤厂、上海纺织控股集团相继建立了中、小试验线，产品达到国外同类产品标准，在溶解技术、纺丝成形和溶剂回收上已
45、取得重大突破，为Lyocell纤维产业化打下扎实基础。2.10 聚乳酸（PLA）纤维聚乳酸（PLA）是一种完全可生物降解的聚合物，生物相容性好、降解产物为二氧化碳和水，不会对环境产生污染、毒性低、原料廉价、可以采用玉米等自然资源为原料制取PLA、从原料到废物完全可以再生利用。显然，PLA纤维是可持续发展的无公害性的生态纤维。聚乳酸纤维强度与聚酯PET和聚酰胺PA基本相同，可高达6.23cN/dtex，其模量介于PET与PA之间，但接近PA，亲水性、回弹性与卷曲持久性良好，熔点175，比重1.27，可用分散染料染色,具自熄性，成型加工性好。PLA纤维由于保湿性和芯吸性优于PET，悬垂性、手感和舒
46、适性很好，且自熄、抗皱、形态稳定，有一定光泽，可与任何纤维混纺、耐洗涤，所以适合于动感服装、军用、内衣及运动衫等服装市场。聚乳酸纤维的UV（抗紫外）稳定性、弹性、发烟量少、燃烧热低等特点，使其在悬挂物、室内装饰品、地毯、床上用品、填充物等家用装饰市场具有吸引力。聚乳酸纤维良好的透气性、芯吸性和弹性使其在非织造布领域也有发展潜力，可应用纺粘法或熔喷法直接制成非织造布，也可先纺制成短纤维，再经干法或湿法成网制得非织造布。不同聚乳酸纤维的熔点范围很宽（120170），并且具有很好的热粘结性能，使其成为皮芯型、并列型、剥离型、海岛型等结构双组份纤维和热粘结纤维的最佳选择之一。聚乳酸纤维因其优良的生物相
47、容性、降解性和低毒性，在手术衣、缝合线、脱脂棉、绷带等医疗、医学领域具有广泛的应用前景。美国、日本及德国多家公司对聚乳酸的制造和后加工进行了多年的研究和开发。美国Cargill Dow聚合物公司于2000年投资3亿多美元建造的年产14万吨PLA工厂已于2002年初投产，目前PLA总年产量已达20万吨。该公司计划在今后十年投资10亿美元，使PLA的产量提高到45万吨。德国Inventa-Fischer公司在年产3000吨PLA中试实验装置的基础上已开始着手投资4500万欧元建设年产1万吨的生产线。日本钟纺公司采用熔融纺丝法生产商品名“Lactron”的长丝已进入工业化阶段，并开发了其在衣料与产业用纺织品领域的广泛应用。日本尤尼契卡公司使用Cargill Dow公司的PLA，通过熔融纺丝技术成功地纺制成纤维、薄膜和纺粘非织造布，三菱人造丝公司和日本东洋纺公司也相继有产品问世。聚乳酸纤维的市场价格颇高约为23美元/kg，目前需要解决的关键技术是降低聚乳酸的生产成本。我国在PLA纤维的开发方面尚处于研究和试验阶段。2.11 废聚酯再生纤维2003年全世界聚酯年产量约为3400万吨，其中纤维用约2300万吨、瓶用约900万吨、薄膜用约200万吨，其消耗量估计瓶用将以11%的年增长率、纤维用将以6
