一、产业状况
“纺织工业十三五发展规划”对纺织产业定位做出了新的表述:“纺织工业是我国传统支柱产业、重要的民生产业和创造国际化新优势的产业,是科技和时尚融合、衣着消费与产业用并举的产业,在美化人民生活、带动相关产业、拉动内需增长、建设生态文明、增强文化自信、促进社会和谐等方面发挥着重要作用”。其中“创造国际化新优势、科技和时尚融合、衣着消费和产业用并举”这三点新表述,充分体现出中国纺织工业转型升级走向高端的必然要求和必经过程。
(一)产业用纺织品基本情况
产业用纺织品通常指区别于一般服装用纺织品和家用纺织品,经专门设计的具有工程结构特点、特定应用领域和特定功能的纺织品。产业用纺织品主要应用于工业、农牧渔业、土木工程、建筑、交通运输、医疗卫生、文体休闲、环境保护、新能源、航空航天、国防军工等领域。
产业用纺织品具有科技含量高、应用范围广等特点,是欧美日等发达国家重点发展的重要领域,也是纺织行业对接国家重大需求的重要部门,是我国纺织行业近几年发展快、发展质量优的产业。
当前,我国正处于从纺织大国向纺织强国迈进的进程。在这个进程中,产业用纺织品扮演者十分重要的角色。近年来,产业用纺织品的工业增加值增速高于整个纺织行业的工业增加值增速,也高于全国规模以上工业增加值增速。
(二)柔性复合材料基本情况
随着新材料的研发和技术的更新,我国产业用纺织品的种类和质量得到了高速发展,其中纺织结构柔性复合材料是其中一个大类。纺织结构柔性复合材料基本生产工艺流程为:高性能纤维→纺织增强织物→涂层、贴合等后整理加工→产品应用服役。纺织结构柔性复合材料占产业用纺织品的份额为20-25%,我国是纺织结构柔性复合材料的生产大国,产品为人们所熟悉的有灯箱广告布、篷盖布、游乐充气材料等。高性能纺织结构柔性材料的发展趋势为轻质高强、功能化、集成化、智能化,具有广阔的市场前景。
(三)大隔距经编间隔织物基本情况
大隔距经编间隔复合材料具有优异的性能和独特的结构,是纺织领域相对较新的一个发展方向,用于代替传统的气垫材料。传统气垫材料主要是由橡胶、树脂制备,用于帐篷、鞋底、游艇等。随着科学技术的不断进步,近十年来我国气垫材料的开发应用处在发展阶段,所采用的纤维原料、基布的组织结构和整理加工工艺技术不断地更新,传统的气垫材料正向新一代技术型过渡,不断向新的市场领域扩展。
(1)国外研究现状
在国外,气垫材料的性能已被广泛发展,为了提高气垫材料的强度,一般都要经过涂层及层压工艺处理。用合成纤维制作的纺织品经过涂层层压处理后,各方面的性能都大大改善。目前国外使用的气垫材料,从经济效果及实用价值角度考虑,仍然是以化纤材料涂覆聚氯乙烯或聚乙烯的涂层织物为主,其用途包括遮阳篷帐篷、游艇、冲浪板底面、减震鞋等。国外在气垫材料应用上发展很快,市场比较稳定,且品种多样,能适应各方面需求。
(2)国内研究现状
目前气垫最常使用的材料有聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性聚氨酯等,用作冲浪板、充气游艇的材料大都为聚氯乙烯。与聚氨酯、热塑性聚氨酯相比,聚氯乙烯原料来源广、成本低、生产技术成熟,并且根据加入助剂的不同和助剂用量的不同,可以生产出透明和不透明的产品以及软硬不同的制品等,但是聚氯乙烯冲击强度低,热变形大,因此用聚氯乙烯做气垫材料时,需要贴合高强拉丝基布,添加增塑剂、稳定剂、抗稀出剂等来改善材料本身的不足,提高产品各项性能。基布种类多样,目前涤纶基布占主导地位,涤纶涂塑布具有更大的发展潜力,这是因为涤纶纤维柔性好、强度高、耐热性好、耐磨性好、吸湿性低,这种纤维通常织成经编间隔织物或机织物,其经纬纤维不易滑动,拉伸时只产生极小的伸长和变形。
(四)海宁经编新材料发展情况
海宁是我国四大经编产业集群地之一,也是唯一发展经编产业用纺织品的集群地,是国家科技部火炬中心认定的“国家火炬海宁经编新材料及装备产业基地”,经编新材料也是海宁市委市政府政府鼓励发展的产业。海宁的经编新材料主要以经编织物为基材,生产纺织结构复合材料,产品大部分是柔性复合材料,少部分为刚性复合材料。过去的十多年内,产品主要是灯箱广告布和篷布两大类,竞争激烈。在这种情况下,部分企业开始调整经营策略,走差异化发展道路,其中,以大隔距经编间隔织物为基材,生产气垫材料等便是其中之一。
二、经编间隔织物的定义、历史和分类
经编与纬编是纺织品的一种成型工艺,同属于针织技术。经编间隔织物是经编织物的一种,由2个系统的表层纱线和1个系统的间隔纱线编织而成,织物分成3层结构,即上表面层、间隔层和里表面层。间隔纱(丝)按一定规律贯穿于2个表面层之间,在织物两表层之间形成具有一定厚度和空间结构的间隔层。
经编间隔织物是由双针床拉舍尔经编机生产的经编双面结构。最初,双针床拉舍尔经编机被广泛用于剖幅毛绒的生产(如拉舍尔毛毯、珊瑚绒);后来,人们将剖幅毛绒的连接纱换成单丝,且不再将其剖开使用,这便得到了经编间隔织物。
经编间隔织物的间隔空间不同于海绵或泡沫材料中的微小空隙,它是由众多纱线(或单丝)在沿垂直于织物的方向上按一定规律支撑起来的大空间。其多层结构也不同于普通用粘合剂粘合在一起的复合织物,间隔织物的层与层之间由纱线(或单丝)连接在一起的。
传统经编间隔织物的隔距是在织造过程中因单丝的支撑作用而直接形成的,这种特殊的空间结构使其成为一种多功能性织物。因此,传统经编间隔织物具有良好的透气性、抗压性、回弹性等物理性能,可用于绷带、服装里衬、文胸罩杯材料、运动鞋面料以及座椅面料等。
三、大隔距经编间隔织物的发展历程和技术进步
随着生产技术的发展,目前在传统设备上可生产出隔距在0.3~65.0mm的经编间隔织物。成品厚度在150 mm 以上的经编间隔织物被称为超大隔距经编间隔织物,是一种间隔距离很大的新型三维立体结构织物,也称经编3D结构织物或拉丝布。其隔距与传统经编间隔织物存在一定的差别,是在织造完成后进行充气,间隔纱(丝)被撑开后形成的,其隔距能在150~650 mm 之间变化,可在更大范围内满足不同织物的厚度要求。
故超大隔距经编间隔织物在传统经编间隔织物的性能基础上,强化了回弹性、抗压性、抗震性、吸声隔声性、保暖性、透气透湿性及过滤性,因此,对加长的间隔丝材料的抗倒伏性提出了更高的要求。超大隔距经编间隔织物具有极好的物理性能,其在农用、防护用、医用等领域有着极广泛的应用,它还是制备军用浮桥、气垫船、无支架帐篷等的理想材料。