隨著全球經濟逐步復蘇和國內市場需求的穩(wěn)步增長，產業(yè)用紡織品行業(yè)展現(xiàn)出新的活力。面對國際競爭挑戰(zhàn)，行業(yè)積極拓展海外市場，加強與沿線國家的經貿合作。研發(fā)取得顯著進展，特別是在環(huán)保型非織造材料、高性能纖維復合材料等領域，多項技術成果達到國際先進水平，尤其是在納米纖維加工技術、環(huán)境保護、復合材料制備等領域進一步深化研究，實現(xiàn)了一系列技術突破和應用轉化。近日， 中國產業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會發(fā)布了中國產業(yè)用紡織品行業(yè)科技發(fā)展報告，我們來看看其中和非織造布相關的創(chuàng)新產品和技術。

 

 

醫(yī)療衛(wèi)生領域

由東華大學牽頭的“紡織基高端敷料功能化成型技術及其在復雜創(chuàng)面上的應用”獲得了中國紡聯(lián)科技進步一等獎，項目研發(fā)了霧化增柔前處理、多線程并行鋪網技術與裝備和分級梯度針刺結構成型技術，突破了現(xiàn)有針刺工藝限制，制備了海藻酸鹽、殼聚糖等高吸收性生物質敷料。

該技術探明了纖維異相成核技術對發(fā)泡可控性的影響機制，研發(fā)了具有超快響應形狀自適應的泡沫敷料；研發(fā)了同軸纖維的調控成型技術，開發(fā)出能夠負載抗菌等藥物的功能纖維集合體，并攻克了高穩(wěn)定性超分子紡絲液復配技術以及靜電射流微尺度偏移技術，實現(xiàn)了膠原類纖維在三維空間的高精度成型。

天津工業(yè)大學、石獅豪寶染織有限公司和閩江學院共同完成的“日光驅動抗菌抗病毒多功能防護面料的關鍵技術研發(fā)及產業(yè)化”項目設計合成了日光驅動可儲存活性氧的雙二苯甲酮光敏劑，通過光敏劑和抗菌劑的復合協(xié)同作用，解決光動力抗菌技術在無光條件下活性氧含量低難以儲存的難題；發(fā)明了光動力型抗菌透氣透濕膜制備方法，開發(fā)了抗菌、抗病毒的高透氣透濕復合面料關鍵制備技術；基于人體工學設計，研發(fā)出一體式抗菌、抗病毒防護服。該項目獲得了中國紡聯(lián)科技進步二等獎。

天津工業(yè)大學、北京清河三羊毛紡織集團有限公司和北京京蘭非織造布有限公司共同承擔的“新型衛(wèi)生用熱風非織造材料關鍵技術研究及產業(yè)化”項目獲得2023年度中國紡聯(lián)科技進步二等獎，該項目設計了低卷曲ES纖維熱風加工技術，開發(fā)的仿3S新型面層用熱風衛(wèi)生材料蓬松、柔軟，且兼具滑爽風格。開發(fā)了快速冷卻熱風加工技術，基于同芯/偏芯ES纖維皮芯層熱收縮性差異，原位制備出纖維“皺皮”狀態(tài)的熱風非織造材料，提高了衛(wèi)材透氣性、擴散面積、下滲速度和抗反滲性能。

中原工學院、瑞法諾（蘇州）機械科技有限公司、上海盈茲無紡布有限公司和河南逸祥衛(wèi)生科技有限公司共同承擔的“高品質醫(yī)衛(wèi)用熱風非織造布生產關鍵技術及核心裝備產業(yè)化”項目，明確了熱風穿透式粘結機的寬幅、低耗設計原則及基本結構，開發(fā)了封閉式負壓熱風穿透粘結技術及雙層密封烘房，設計了基于傾角傳感的寬幅高速糾偏系統(tǒng)，研發(fā)了智能溫控系統(tǒng)和雙工位大卷徑中心卷取卷繞機，實現(xiàn)了多品種高品質熱風非織造布高速、寬幅和低耗生產。

該項目設計構建了“黃金分割多層結構”和“仿生樹形結構”，為提升熱風非織造布的液態(tài)水管理能力提供了理論基礎；項目開發(fā)了高品質熱風非織造布復合材料在隔液用柔薄型吸濕芯體、槽型導流面層和高導液特性的柔性貼膚層中的產業(yè)化應用，實現(xiàn)了產品的性能升級。

福建福能南紡衛(wèi)生材料有限公司、東華大學和金華市東方線業(yè)股份有限公司共同完成的“定向導流水刺非織造衛(wèi)材關鍵技術及產業(yè)化項目”，攻克了純物理法定向導流非織造材料結構設計與成形技術：在不涉及化學整理前提下，依據(jù)非織造結構與液體選擇性流動的構效關系理論指導結構設計，開發(fā)親水與疏水纖維分步梳理成網、同步水刺固結成形工藝，構建親/疏漸變非織造結構，實現(xiàn)了非織造材料水平與垂直方向的可控共同定向導流。

該項目發(fā)明了多層纖網高效鋪網與節(jié)水水刺裝置：發(fā)明了鋪網機前置加熱組件，水刺專用進水口閥芯，以及水處理過濾器自動更換、儲存和防堵裝置，纖網不勻率降低至1.3%，水循環(huán)利用率提高至97.7%，濾網更換頻率和單次更換時間分別減少50%和75%，實現(xiàn)了定向導流水刺非織造材料的高效復合與節(jié)水生產。該項目獲得了2023年度中國紡聯(lián)科技進步二等獎。

 

土工建筑領域

天鼎豐控股有限公司和東華大學等單位共同承擔的“高強粗旦聚丙烯紡粘針刺土工布制備關鍵技術及產業(yè)化”項目，研發(fā)了均勻緩冷固化側吹風裝置和復合牽伸系統(tǒng)，解決了粗旦聚丙烯長絲強度低的難題；研發(fā)了原料抗老化改性技術，改善了聚丙烯材料的服役壽命；研發(fā)了高效低損加固技術，提高了粗旦聚丙烯紡粘針刺土工布的力學性能；開發(fā)了聚丙烯紡粘土工布拉伸熱定型技術，解決了拉伸熱定型后土工布性能離散性大的難題。

 

該項目建成了年產8000噸的高強粗旦聚丙烯紡粘針刺土工布生產線，產品已應用于北京大興國際機場、引江濟淮工程、南水北調、新疆高速公路、雅萬高鐵等國內外重點工程，經濟與社會效益顯著。

 

工業(yè)過濾領域

浙江朝暉過濾公司、東華大學、中原工學院等單位完成的“功能性無靜電微納米非織造空氣濾材制備關鍵技術及產業(yè)化項目”，針對實現(xiàn)非織造空氣濾材無靜電長壽命這一關鍵需求，開展了濾材三維結構正向設計，研究了依據(jù)濾材結構預測性能的方法，建立了濾材結構與過濾性能的量化關系，實現(xiàn)了結構優(yōu)化的非織造空氣濾材制備，攻克了濾材設計嚴重依賴實踐經驗的難題。

該項目針對現(xiàn)有人居環(huán)境用空氣濾材健康功能缺失的問題，研發(fā)了具有抗菌、芳香、除甲醛功能的自成形膠囊及微納米纖維，通過靜電紡技術直接植入非織造空氣濾材，解決傳統(tǒng)熔融紡絲制備的微納米濾材難以實現(xiàn)健康功能化的問題。

針對原有空氣濾材復合加工過程中工序多、易分層、品控難等問題，他們開發(fā)了多層微納米梯度結構濾材“多層在線濺射”制備關鍵技術：首先，在無靜電超低阻熔噴基材表 面濺射具有抗菌芳香功能和界面粘結作用的靜電紡微納膠囊層（第一層）；再濺射高孔隙小孔徑結構的聚丙烯腈納米纖維層（第二層）；最后濺射兩親性玉米蛋白微納螺旋纖維除甲醛層（第三層）。開發(fā)了接收距離可調的熔噴裝備，并與多模塊高曲率靜電紡設備一體集成，實現(xiàn)了功 能性無靜電微納米非織造空氣濾材的產業(yè)化，形成了系列高品質空氣過濾產品。該項目獲得了2023年度中國紡聯(lián)科技進步二等獎。

南京玻璃纖維研究設計院有限公司、東華大學、浙江朝暉過濾公司等單位完成的“多元結構非織造空氣濾材系列產品制備技術及產業(yè)化項目”，提出了非織造材料空氣過濾的新模型，建立了濾材結構與過濾性能的量化方法，為不同場景應用需求設計濾材三維結構提供理論指導。針對低粉塵、耐久工況應用需求，設計了超薄微孔層與中孔主體層復合的孔隙三維梯度結構，制備出高濾效、長效、無靜電駐極非織造濾材，應用于個人健康防護場景。針對高容塵量、低濾阻應用需求，設計并制備了粗細纖維跨尺度混雜的微納結構低阻力、高通量、高容塵量的非織造濾材，應用于潔凈室空氣過濾等場景。針對高粉塵、長壽命的應用需求，設計并制備了高效、低阻、高剝離率的結構化梯度針刺基材覆膜濾料，應用于燃煤電廠、鋼鐵、水泥等工業(yè)除塵場景。

 

綠色低碳發(fā)展

中國工程院開展了《紡織產業(yè)減污降碳協(xié)同增效實施路徑研究》項目，中產協(xié)承擔了產業(yè)用紡織品領域工作，重點研究了水刺非織造布減污降碳、產業(yè)鏈協(xié)同減污降碳技術及應用情況。

水刺非織造布減污降碳情況水刺非織造布工藝是通過高壓水流對纖網進行連續(xù)噴射，在水力作用下使纖網中纖維運動、位移而重新排列和相互纏結，使纖網得以加固而獲得一定的力學性能。水刺非織造布加工過程能耗情況以及污染物來源下圖所示。

在水刺非織造布的加固過程中，會產生一定量的廢水，一般含有纖維、油脂、顏料等有機物質。傳統(tǒng)的廢水處理方法主要是采用化學藥劑處理，這種方式不僅處理成本高，而且對環(huán)境也有一定的影響。

目前，水刺非織造布廢水處理技術取得一定進展。通過生物膜技術、超濾技術等方法進行廢水處理，可以將廢水中的有機物質和固體顆粒物有效地去除，使得廢水經過處理后可以直接排放或者回用，實現(xiàn)了資源的回收利用。這種高效、環(huán)保的廢水處理技術受到了廣泛關注和認可。

與此同時，某企業(yè)對水循環(huán)工序進行技術改造，利用木漿回收裝置，使流失的木漿重新回到備漿系統(tǒng)中，從而降低木漿流失率，實現(xiàn)了每噸產品的原材料消耗量減少30千克。在減少污染物排放的同時，減少了原料的消耗。

 

水刺非織造布工藝能耗和污染物簡況圖

經水刺纏結形成的非織造布含水率非常高，要先經過軋輥盡可能的降低水刺非織造布的含水量，再經過烘干系統(tǒng)進行烘干處理。目前，水刺非織造布生產線通常有直燃式烘干和間接式烘干兩種，間接式烘干又分為導熱油和蒸汽不同的介質，通過導熱油鍋爐或蒸汽鍋爐供熱則會對空氣環(huán)境造成污染。直燃式烘干采用天然氣直燃所產生的熱能，環(huán)保且受到國家及各級政府的支持。間接式烘干在有集中供熱條件的地區(qū)，節(jié)能環(huán)保。某水刺非織造布生產企業(yè)，將烘干模式從間接式烘干改成天然氣直燃烘干，生產過程中不再繼續(xù)使用煤炭，也不再產生爐渣，同時實現(xiàn)了每噸產品減少二氧化碳排放0.29噸。

此外，烘干系統(tǒng)的節(jié)能潛力還在于二次能源發(fā)掘和利用。烘干過程中產生的煙氣余熱，溫度高達170℃，煙氣直接排放到空中是熱鍋爐的主要熱損失之一。這些煙氣余熱可以通過換熱器將煙氣的熱量轉換成烘干系統(tǒng)所需要的熱量，達到挖掘節(jié)能潛力的目的。

烘干系統(tǒng)的另一節(jié)能方法就是對現(xiàn)有烘干排氣管進行改道。通過風機驅使原外排熱風流向固定預烘抽吸裝置，抽吸裝置裝在箱體頂部，及時進行空氣置換，布面進入預烘抽吸裝置時，熱風由下向上均勻吹向布面，保持預烘溫度的穩(wěn)定性。這種利用回流余熱而形成的漸進式烘干，不僅達到一定的節(jié)能效果，也有利于產品質量的提升。某水刺企業(yè)經過上述技改之后，實現(xiàn)了每噸產品減少天然氣消耗17.6m³。

 

來源：榮格-《國際非織造工業(yè)商情》

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