關于紡織科技創新發展趨勢,中國工程院院士、東華大學教授俞建勇從五個方面進行了講解,一是從總體上考慮紡織產業科技發展戰略的一些基本問題,然后四個方面重點講述了創新的整個系統是一個比較完整的產業鏈,從纖維材料科到紡織染整加工到產品的應用,三大類產品(消費用和產業用),未來的產品應用里面的創新會形成一個非常重要的一個領域。后面一個部分講述了新的智能制造模式會對紡織帶來創新上的一個提升的飛躍。
一、紡織產業科技發展戰略
紡織產業發展基本特征:
(1)基礎性特征
1、紡織產業創新驅動發展。創新需要—人類共同關心的重大課題
一、紡織產業科技發展戰略.
一直說紡織產業是一個永恒的產業,其他行業老是質疑紡織產業是一個夕陽產業,它是不可持續的,到底是不是這么回事?但是從微觀層面上好多企業講紡織產業不是夕陽產業為什么現在企業這么困難,碰到很大的壓力?從產業發展的基本特征來看,它有基礎性的特征,在任何的社會形態里面,紡織產業是作為基本的生活和生產資料的一個生產部門,它是一個基礎產業部門,在任何的社會形態里面它都要存在的,所以它不是夕陽產業,它是永恒的產業,它基礎在這個地方。它又有一個時變性的特征,它是常變常新的.最近的兩百年,十八世紀中的蒸汽技術時代,手工紡織業變機器紡織業。到了十九世紀,電氣技術時代,又進入了電力紡織業,電力紡織業使得動力部門可以跟生產線緊密的結合在一起,紡織的連續化生產形成可能了。上世紀初開始,進入了一個合成材料紡織工業,總共用了100年左右的時候,1994年是個分水嶺,化學纖維正式超過了天然纖維,現在很自然的覺得化學纖維超過了天然纖維,實際上是到94年才真正實現這個轉變。二十世紀中開始,在現代的高新技術的共同推動下,又形成了現代紡織工業的發展階段。從整個的發展歷史來看,在各個時代都有不同的內容,從產業的基礎性來說,它是永恒的,但是各個時代它的內容是不同的。能不能跟上時代的發展變化,這個是企業能不能保證發展、基業常青的一個很重要的條件。剛才兩個特征總結起來,從宏觀上來說它肯定不是夕陽產業,任何時期它都會有,從微觀上來講,任何時期都有它的特征,企業跟得上跟不上、沒有體現這個時代的特征要求那么很容易落伍的。
這個產業常變常新,就一個靜態點來看,是體會不到紡織產業在發生很大的變化,往往是一個漸進的一個過程,把時間長度拉長的話就會發現跳躍性的變化的痕跡出來。這個時代,紡織的變化在什么地方?在世紀之交,聯合國大會提出人類社會發展面臨三大問題,資源的可持續問題、環境的可協調問題、人類自身的不斷發展的問題。現在很多是依賴生化資源的,前面一百年實現了歷史性的轉變,化學纖維全面超過天然纖維,天然纖維現在只有30%左右,接下去按照資源可持續發展。原則上來說,一定要尋找可持續資源,不能再依賴于化學資源,在整個化纖發展過程當中,首先是原料結構發生變化,第二,加工體系發生變化。把原料建立在可持續原料基礎上,會帶來整個紡織產業鏈的系統性變化。環境的可協調發展,要求制造技術建立在清潔生產的基礎上,產品對使用者、周圍環境不產生負面影響,使用完了廢棄要能夠再利用、要能夠天然降解等等。這些要求使得加工體系又會發生根本性的變化。第三,人類自身的發展。追求時尚、崇尚舒適、享受休閑等等生活方式的變遷,對產品、對技術有了一個新的要求。人類的開發活動進一步擴展,外空間、深海、極寒地帶等等,拓展活動領域,需要紡織品的全面提升。生活在環境中感受不到變化,把時間長度拉長,就會發現新時代紡織需求發生整體性變化。跟時代相應的技術準備好沒有?現在的主體技術,新材料技術、生物技術、信息技術為實現這些需求提供了充足的技術條件。紡織整體的發展體現時代的烙印。
紡織產業科技創新特征:
(1)世界科技發展趨勢
戰略里面的當代產業創新體現哪些特征。
世界性的科技革命的大背景格局下,體現產業動態發展。紡織科技創新的基本特點是與新興科技交叉融合形成多維發展空間。第二個紡織產業轉移到發展中國家。發展中國家抓住新科技、新產業變革的機會,通過跟高新技術群的交叉融合,來體現我們這個時代的特征,形成各自的高端發展的思路。防護材料的進一步擴展,軍隊紡織材料的成果用在民用上。發達國家提出的發展計劃反映了我們這個時代紡織新需求和新技術的協同,即使是發達國家,也是十分重視紡織產業的發展。
(2)科技創新怎么創①“三品工程”:提品質、擴品種、創品牌。②新材料的突破。③加工技術。產業發展主題詞:綠色、智能、制造型向服務型去發展、多產業融合(跟文化產業、商業流通、互聯網經濟的融合,跟各個產業的融合)、個性化(一條主鏈一個支撐)。一條產業主鏈一個支撐構成一個產業系統,這個系統里面每個部分體現的主要科技發展趨勢。纖維材料領域的發展趨勢,從原料來看可再生、綠色化,從產品來看高性能化、品種多元化功能化,從加工過程來看自動化水平,從材料的拓展來看朝納米化去拓展。在紡織染整加工里面,紗線加工的品質、范圍、效率;制造加工,構造的多維化。整體裝備技術上追求高效、低耗、綠色。上面都是物理加工為主,生化加工里面主要解決三個問題:產品、加工、染料綠色安全。服裝加工發展趨勢:時尚化、功能化、數字化(自動化)制造。最大的問題在服裝加工。應用趨勢:網絡化營銷、產業用紡織品。
我國紡織產業科技發展戰略需求:
我國紡織產業的發展地位。國民經濟的支柱產業,重要的民生產業,國際競爭優勢產業,科技和時尚融合、衣著消費和產業用并舉的產業。消費類的產業,科技型的產業,文化創意產業的構成部分。
紡織產業的發展環境。國民收入持續增長、城鎮化持續發展、人口老齡化壓力、資源環境制約嚴重、制造業面臨產能過剩、國際趨勢影響增強(國際經濟環境)。
我國紡織產業科技發展戰略需求。高端化、多元化、高技術化、生態化、開拓未知領域(加大原創技術的投入)。
我國紡織產業科技發展戰略重點:
纖維新材料方面,高性能纖維、功能纖維、生物劑纖維、循環再生利用纖維、納米纖維。先進紡織加工技術,紗線加工的應用和優化升級的問題、機織針織非織造的提高化問題。生態染整關鍵技術。現代服裝產業關鍵技術。產業紡織品關鍵技術。高端紡織裝備關鍵技術。紡織信息化技術。
二、纖維材料科技創新發展
(1)紡織材料的高性能化、多功能化、生物質化、循環在生化、納米尺度化。高性能纖維品種:碳纖維(有機高性能,無機高性能)。高性能纖維特性:強度,摩量。高性能纖維系列。
(2)多功能纖維(共聚改性技術,共混改性技術,纖維成型技術,表面構筑技術,納米技術,智能技術)環境適應、衛生保健、安全防護、運動休閑、易于養護、其他功能。功能纖維任務:新型功能纖維制品產業化應用技術。
(3)生物質纖維:理論基礎、制備工程、功能應用。①生物質原生纖維:蠶絲纖維(桑蠶基因組測序、轉基因彩色桑蠶絲、轉基因蜘蛛蛋白基因桑蠶絲)。②生物質再生纖維-再生纖維素纖維:溶劑法纖維素纖維、纖維素衍生物纖維、新型資源纖維素纖維。③生物質再生纖維-再生蛋白質纖維:仿生紡絲型再生蛋白質纖維。④生物質再生纖維-海洋生物質纖維。⑤生物質合成纖維-生物質聚酯纖維。⑥生物質纖維-任務:新型生物基高分子新纖維、優質高產天然纖維技術。
(4)紡織纖維材料的循環再生化。循環再生纖維。物理法、化學法、化學物理法。循環再生纖維-任務:再生循環纖維技術。
(5)紡織纖維材料的納米尺度化。納米纖維的特征、應用。(左下角那個圖:到了納米程度以后,主要特性是表面積發生很大的變化,表面積大吸收能力大。通透阻隔性難以避免。) 例子:納米纖維結構調控—一維柔性陶瓷纖維、納米纖維結構調控—二維納米蛛網纖維、納米纖維結構調控—三維納米纖維氣凝膠。納米纖維-任務:納米纖維技術
三、紡織染整工程科技創新發展
(1)紡織工程科技創新發展
新型紡紗技術、新型織造技術、非織造關鍵技術。
(2)染整工程科技創新發展
紡織品(高品質)功能整理技術、低碳低耗低排的清潔染整理論及技術(清潔生產)、生態紡織化學品及其應用技術(一個是食品一個是替代產品)、智能印染加工技術。
四、紡織產品應用科技創新——一個是民用的服裝科技的發展,一個產用的發展
民用:功能防護服裝(除臭、抗靜電等)、智能可穿戴服裝、服裝數字化技術、服裝可持續時尚設計。
產用。纖維材料的創新應用:國防(導彈、戰機、裝甲防護等等)、航天、航空(C919。國際上飛機的先進性的一個很重要的指標就是復合材料的使用率)、能源、環境、資源、汽車、工業、建筑、醫療(一般醫療、人工器官替代、健康防護)。
五、紡織智能制造模式創新
(1)智能制造背景。“工業4.0”時代、內涵(一個系統兩個主題三個整合八項行動)、愿景(形成一個網絡制造)。
(2)智能制造模式。智能制造模式:把制造點數據化,數據化之后形成物聯網,物聯網連到智能工廠的信息物理系統上,再與外部互聯網相連接,形成整體的大系統。智能制造變革:新的生產方式—從線性制造到網路制造。智能制造新動力:推動紡織產業提質增效、變革紡織產業價值模式、促進紡織產業低碳綠色發展、開創紡織產業發展新思維。
(3)紡織智能制造重點領域。紡織智能優化制造。新模式:紡織服裝規模定制、紡織服裝協同制造、紡織產業供應鏈智能優化管理。
(4)紡織智能制造重點工程:數字化、網絡化、智能化生產線和裝備。
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