编者按
今年是“十四五”规划的开局之年，开局关系全局，起步决定后势。习近平总书记指出：“做好今年经济社会发展工作、迈好‘十四五’时期我国发展第一步，至关重要。第一步要迈准迈稳，迈出新气象，迈出新成效。”
2021年上半年，根据国家统计局数据，纺织行业生产形势持续向好，全国规模以上纺织工业增加值同比增长9.6%，产业链各主要环节生产形势全面回升，超半数环节工业增加值增速达到10%以上。
由中国纺织工业联合会发布的《纺织行业“十四五”发展纲要》及《科技、时尚、绿色发展指导意见》给出了今后一段时期行业发展的重点方向，《中国纺织》杂志将结合“纲要”和“指导意见”，分科技、绿色、时尚三个专题，推出“‘十四五’系列报道”。
首先推出的是“科技自立自强”专题。为什么突出强调科技“自立自强”？从内因看，这是我国实现现代化、行业高质量发展的需要。核心技术是国之重器，化缘要不来，花钱买不来，市场换不来，必须立足自主创新、自立自强。从外因看，这是防范外部风险的需要。一些核心技术受制于人是我国最大的隐患。不掌握核心技术，就好比在别人的墙基上砌房子。只有大力提升自主创新能力，才能从根本上保证产业安全，保证纺织强国建设的顺利进行。
近年来，我国产业用纺织品行业发展迅速，不仅产品日益多样化，应用领域不断拓展，而且成型、复合、功能后整理等关键共性技术和装备等方面也取得了长足进步。比如，在应急救援、抗洪抢险、海上溢油处理等安全防护领域，天宫、北斗系列卫星、神州飞船、运载火箭、天问一号等航空航天领域，机场、高速公路等基础设施建设领域，均发挥了重要的战略支撑和物资保障作用：超低排放过滤材料助力环境保护工程，智能土工格栅实现工程主体的检测和预警，粗旦聚丙烯长丝土工布的拓展应用提高了基础设施质量；极细金属丝经编、自润滑织物、多功能飞行服和个体防护装备等军民两用产品和技术，在航空航天和国防建设中发挥了重要作用；双组份纺粘水刺、多射流静电纺等技术突破，进一步提升了我国医疗卫生用纺织品的产业实力。
不久前，中国纺联发布的《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出，未来五年行业将重点突破四大类30 项重点关键共性技术，并围绕这些共性技术，推动实施八大重点工程，而这些共性技术与重点工程中，产业用行业占据了相当的份额和分量。
突破重点关键共性技术
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出：智能纺织品研发技术要研发适用于可穿着电子设备的自供电及储能纺织纤维及制品，感知人体与环境信号的智能纺织品，聚焦智能纺织品的柔性集成、封装、成型技术及评价体系等。
智能纺织品结合了材料科学、电子通信、传感技术以及人工智能等相关技术，赋予了纺织品一定的功能性。智能纺织品的功能包括调温、变色、防水透湿以及电子智能等。调温、变色和防水透湿功能可以通过将高分子材料整理到织物上得以实现，电子智能则需要在纺织品中嵌入传感器，结合通信和计算机技术，实时进行数据的收集和反馈。智能纺织品的发展应用，既为人类生活和社会发展提供了便利，也拓展了纺织品的发展方向，增加了纺织品的附加价值。
智能纺织品产业化能有效推动产品的深入开发，这是智能纺织品继续向前发展的有力保证，但产品要达到产业化的要求必须满足许多条件，如成本、实用性、美观性还有舒适性等要符合市场需求。可穿戴式智能纺织品具有轻便柔软、舒适性好、能量转化存储性能优异和集成度较高等特点，此类产品的研发将惠及军工、医护、休闲娱乐、装饰等行业，但智能纺织品快速发展的同时，仍然面临着物理性能优化、提高安全耐用性、规范化发展、产业化发展等一些难题。
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出多功能非织造布加工技术要：加快突破闪蒸法、静电纺、熔喷等非织造加工关键技术，研发长效低阻的水驻极熔喷技术，研发微纳米纤维、防水透湿纳米纤维膜等高效规模化制备关键技术，开发出高品质口罩用熔喷布、医卫用PLA 双组份纺熔非织造布、纺粘热风非织造布、高强粗旦丙纶长丝非织造布等制品。
静电纺
静电纺丝是制备纳米纤维常用的方法，所制备的纤维膜具有比表面积大、孔径尺寸小，对细微颗粒物捕获能力强等特点，可被用作高效耐高温空气过滤材料。熔体静电纺丝技术逐渐受到学术界和产业界的关注，近年来有了跨越式发展。然而熔体静电纺丝的发展也面临一些挑战，由于熔体静电纺丝方法缺乏系统理论指导，实际应用还不够成熟，难以实现大规模生产，有待进一步深入研究。
闪蒸法纺丝
闪蒸法纺丝工艺使非织造技术的“顶级”工艺，具有超高的纺丝速度、纺丝溶剂量少（与干法、湿法工艺相比）。目前，美国杜邦公司是全球唯一掌握该技术和产品产业化的公司，“TYVEK”（特卫强）是其产品的商品名。受制于国外专利保护，国内闪蒸法纺丝工艺一直处于探索阶段，天津工业大学、厦门当盛新材料有限公司等高校、设备制造企业这方面进行了一些研究和探索，在实验室及小试工艺设备方面也取得了一些成果，但距离产业化应用目标还有很长的路要走路。
纤维素纤维纺丝成网
利用纤维素资源，通过纺熔工艺制得的非织造布产品具有高效、低能耗、环保和使用性能良好等特点。近年来，纺丝成网技术及其产品取得了长足进步，如熔喷法纳米纤维技术已实现了产业化，纤维素直接成网技术实现了商业化生产，纺喷（Spunblown）产品已经进入个人防护制品市场，新型双组分纺粘过滤介质已批量用于防护新冠病毒。
目前，功能性、耐用性纺粘非织造布产品受到人们的普遍关注。大量非织造布产品实现了专用化，如车用非织造布、农用非织造布、过滤与分离介质材料、医用纺织品等。近几年，普通纺熔非织造布产品的克重亦从13 ～ 15 g/m2 降至8 g/m2。
熔喷、纺粘工艺
2020 年新冠肺炎事件对个人防护用品市场产生了极大影响。口罩、呼吸器、外科手术服、消毒巾、鞋套、一次性揩布以及防护服需求激增，打乱了熔喷非织造布原本的生产秩序。伴随着疫情蔓延，对纺丝成网新产品提出了迫切需求，其间出现的新技术、新产品值得行业审视关注。如Bieglo公司推出的含3层复合结构介质的抗菌口罩，据称具有99.9%抗菌效果，经手洗或配以洗涤剂的机洗处理30个循环后，仍可继续使用；以聚乳酸（PLA）纤维制作的生物基防护口罩可重复使用30次，使用期可达1 个月，新型PLA/PE 双组分纺粘过滤介质的口罩也已进入市场；Cummin公司投入市场的纳米材料“Nanonet”被用作防护口罩的过滤介质，其过滤效率达到99%（对直径0.3μm 的颗粒），超过了N95 呼吸器的水平。
熔融纺丝成网工艺（纺粘法）是当前我国非织造布行业应用最广泛的工艺，产量占非织造布总产量的近一半。但国内技术水平与国际先进水平相比，还存在较大差距。比如，目前我国纺粘纤维细度为1.8~2.0D，仅有极少机型可以接近1.3D，而国外先进国家的纺粘纤维细度约在1.0~1.1D，典型的可达0.7D；国产纺粘产品的断裂伸长率很少能小于70%，而国外产品可达40%~50%。我国目前已经开发出双组分复合纺粘热轧和水刺等产品，但大型双组份生产线基本还需要进口，发展仍要借鉴国外工艺技术。
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出要：研究高精度过滤材料、纤维基高性能微孔过滤材料等关键技术及相关产品；开发高效脱硝除尘一体化过滤材料。
随着我国工业化和城市化进程的飞速发展，空气污染问题已引起人们的高度重视，再加上我国对工业废气近乎零颗粒物排放的标准，纤维过滤材料已经得到广泛应用。
随着生产工艺技术的飞速发展，我国纤维过滤材料产品质量大幅度提高，应用领域大范围拓展，为我国环境保护事业做出了较大贡献。空气过滤材料是其中一个重要的应用领域。纤维过滤材料的主要发展趋势是充分发挥纤维材料比表面积大的优势，开发高效过滤材料和满足绿色环保需求。其发展前景表现在：生产过程中和使用丢弃后对环境无污染的纤维素纤维发展迅速，主要包括粘胶纤维、醋酸纤维、Lyocell 纤维、铜氨纤维等；合成纤维的种类增多，规格扩大，性能优异；耐高温、耐腐蚀等功能性过滤材料生产工艺不断优化，生产成本降低。
当然过滤材料发展也尚存在一些不足，需要进一步提升。比如，耐高温纤维空气过滤材料的开发和使用应进一步降低成本；综合利用加工方式以及后整理来改善滤料性能，结合针刺、水刺以及静电纺丝等不同耐高温纤维滤料产品特点制备能够满足滤袋机械性能、过滤性能等要求的滤料基布；通过合理的后整理方式改善滤料的过滤性能、清灰性能及使用寿命等指标；进行功能性滤料开发，在滤料涂层或浸渍等后整理过程中添加一些功能性催化剂，使滤料在捕获工业废气中颗粒物的同时，清除氮氧化物、硫化物等有毒、有害气体。
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出高性能纤维复合材料加工技术要：研究碳纤维多轴线高速经编技术、碳纤织物复杂异型材拉挤成型技术、多向编织预制体制造技术及相关装备。
高性能高分子复合材料指采用碳纤维、芳纶、玻璃纤维等纤维增强环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等高性能树脂为代表的一类材料，其综合性能优异，是国防与国民经济建设不可或缺的战略性关键材料。高性能高分子复合材料作为高端装备的主要物质基础，在航天、航空等武器装备的轻质结构、烧蚀防热部件上发挥着不可替代的作用，已应用于高超声速飞行器、临近空间飞行器以及深空探测飞行器等新一代武器装备和重大科技工程中。同时，高性能高分子复合材料在以高端工业制造、轨道交通、清洁能源等为代表的国民经济各重大领域也有着广泛应用。
目前，全球高性能高分子复合材料领域已经形成了较为成熟的产业并持续稳定发展。在增强体材料方面，碳纤维作为先进复合材料最重要的增强体，面向应用需求的特种化或高性能化技术以及大规模工业级低成本技术已成为研究热点。
在对位芳纶方面，产业链建设越来越受到重视，技术一体化趋势愈发明显，新兴应用领域不断涌现。玻璃纤维产业已形成从纤维、制品到复合材料的完整产业链。树脂基体的发展已进入有序稳定期。在复合材料制造技术上，自动化制造技术日趋普遍，航空和航天复合材料技术进入成熟期，风力发电和汽车领域的应用为碳纤维复合材料产业注入新的活力，热塑性复合材料在轨道交通和汽车产业中的应用前景广阔。随着航空、航天、风力发电、轨道交通、汽车、高压容器等产业对高性能高分子复合材料需求的进一步增长，我国高性能高分子复合材料产业已初具规模，应用领域和产能持续扩大，逐渐向低成本、高性能方向发展。与国外先进水平相比，我国高性能高分子复合材料产业发展仍存在不小的差距。比如，碳纤维高端产品少，低端产品价格贵，用于航空、航天等领域的高性能碳纤维与国外存在一些不足：自主创新能力亟待加强；树脂基复合材料设计、制造与应用水平低等。
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出高性能土工用纺织品加工技术要：研究双组份长丝复合多功能土工材料、高性能土工格栅、矿用柔性加固网等产品和加工技术。
从全球来看，随着技术进步、产品质量提升、品种和应用领域的不断拓展，以及基础设施和其他工程需求的持续提升，土工合成材料发展迅速。从地域来看，欧洲、美国等发达国家和地区在发展理念、高端技术开发与应用、增值服务等方面占有绝对优势，占据了土工合成材料的高端市场，而我国、印度等新兴经济体国家的土工合成材料市场则因基础设施建设需求巨大而发展潜力可观。
面对国内外土木工程建设带来的良机，我国土工合成材料生产企业应与国际需求接轨，以创新进一步夯实内力。在科技方面，应完善协同创新体系，重点开展基础研究、关键材料、核心技术、高端装备及重点产品的研发，强化新材料、新技术、新工艺的发展；加快推进柔性复合材料技工技术：研究大口径增强软管、软管储、运油囊、高强柔性膜材料、气柱式柔性复合材料、三维充气结构等纺织柔性复合材料及加工技术。
在应用方面，应该强化土工合成材料在基础设施建设领域的应用创新；加强产需对接，提升服务范围和能力，构建新型产业供应链；同时，要探索土工合成材料向产品设计、工程施工、运行监控、维护保养等环节延伸，形成系统化解决方案。
此外，《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》还指出要加强海洋用特种绳缆网加工技术：研究编织、绞编、封边等绳缆成型和无结网成型工艺，开发海洋用高性能特种绳缆网等产品以及开展特种绳缆网产品的深海声控实验验证、应用验证及大规模产业化应用研究；高速宽幅非织造布装备加工技术要：研发宽幅高速水刺、针刺、纺粘、熔喷等非织造布成套设备，重点突破宽幅高速梳理机、交叉铺网机、针刺机和高速自动分切机等关键设备，非织造布生产加工在线质量检测系统，研制纺丝模头等基础零部件；应急与防护用纺织品加工技术要：研究化学毒剂降解型防护、核生化防护、热防护、保暖隔热和软质防刺等防护类纺织制品；开发气柱式应急救援帐篷、高性能救援绳索及安全应急逃生系统等应急救援产品等关键技术。
推动两大重点工程
高性能工程用纺织品拓展应用工程
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出，加强高性能工程用纺织品拓展应用工程要：大力发展土工建筑、应急救援、海洋、环境保护等领域的高性能工程用纺织品，不断满足国家在相关领域的重大需求；进一步加强高端工程用纺织品自主研发，加快提升材料整体技术性能和应用水平，实现关键工程用纺织材料自主生产和应用。开发出高性能土工格栅、矿用假顶网、土工管袋等土工材料，纺织基柔性路面、高强度大通量给排水软管、气柱式应急帐篷等应急救援用产品，特种绳缆网等海洋工程用产品，超低排放、高效低阻高精度工业过滤等环境保护产品。
我国在土工合成材料原料（合成树脂）、助剂（热稳定剂、光稳定剂等）、土工合成材料产品制造技术及成套生产线、土工合成材料工程应用技术等方面已经达到较高水平：如在扁丝（包括裂膜丝）编织土工织物、高强粗旦聚丙烯纺粘针刺土工织物生产技术及成套生产线已达到世界先进水平，其中高强粗旦聚丙烯纺粘针刺土工织物打破了国际著名公司多年的市场垄断，填补了我国技术上的空白；聚酯拉伸带激光，高频焊接土工格栅生产技术及成套生产线已达到世界领先水平；我国已经成为全球土工合成材料产品制造大国和工程应用强国，具有产品系列较全、生产能力最高和工程应用量最大等特点。
但国内产品整体研发技术与先进国家相比还有一些差距，如在茂金属线性低密度聚乙烯（mLLDPE）树脂、耐氯硫受阻胺光稳定剂、阻燃受阻胺光稳定剂、黑白色母粒等原料、助剂的研发，片梭织机、纺丝机、针刺机、多层共挤吹膜机、双向拉伸机等方面尚未形成技术主导。在中国市场上，无纺织物、土工膜、土工格栅等土工合成材料产品仍由国际知名的企业品牌占据主要市场份额。
高端健康防护用纺织品研发推广工程
《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》指出要加快发展医卫防护纺织材料，开发阻隔性能好、服用舒适、耐久防护及可重复利用口罩、防护服等医用防护纺织品，满足不同场景个体防护需要；发展高性能经济型阻燃防护、舒适性防割、防弹防机械伤害、软质防刺、核生化防护、电离辐射防护等安全防护纺织产品和线管技术。发展高端生物医用纤维，实现宽降解周期的可降解医用纤维材料及高生物安全性医用纤维的国产化，设计与制备可诱导组织定向再生的纺织基生物材料；发展对组织再生原位调控的食道支架、胆道支架、输尿管支架、运动损伤修复材料等响应性人工腔道材料及一体化成型成套装备；推进高端生物医用纺织品的工程化开发，实现关键产品的临床应用。
生物医用纤维材料可以通过不同纺织成型技术制成一维（线状）、二维（膜状）或三维（管状）纤维集合体。事实上，以应用为导向的医用纺织品结构复杂、性能多元，无论是纤维及其集合体的取向、体积、孔隙率、机械性能等都必须按需设计，依托传统的四大类纺织加工技术——机织、针织、编织、非织造所制得的纤维基制品仅仅是生物医用纺织品的雏形，还无法较好地满足医疗领域的要求。因此，在实际研发过程中需要集成至少两种或两种以上的成型手段实现生物医用纺织品成型，同时结合功能化改性及复合技术，对纤维、纱线、织物等各个层次中所涉及的材料进行产品性能参数的功能调控，实现特定性能要求。最终成型的生物医用纺织品具有表面积大、吸附功能优异、表面拓扑结构独特的特点；形成的多孔结构具有尺寸可调、孔道结构多样化的特征。
尽管我国生物医用纺织品领域已取得了长足发展，但由于我国生物医用材料生产起步较晚、技术水平较低，尚未形成规模。目前80% 以上的成果仍停留在实验室阶段，约70% 的高端生物医用纺织品依然需要进口。国际上生物医用纺织科技产品势必将朝着可降解、复合化、功能化、微创化、智能化方向发展。生物医用纺织品的发展除不断提升自主与集成创新能力，加强公共平台及人才队伍建设，强化产学研医结合等措施外，还需要深化国际合作交流，时刻把握技术发展新动向，做到与国际、国内同领域同步。先并跑，最终实现领跑，是我国生物医用纺织材料领域研究实现突破和产业顺利完成转型升级的关键。
文章来源：中国纺织
