“软黄金”木棉纤维:高科技服装纤维新品_国家纺织面料馆
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“软黄金”木棉纤维:高科技服装纤维新品

 木棉纤维被誉为“植物软黄金”,是目前天然纤维中最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材料。经过8年多的研究和开发,木棉纤维在纺织领域的应用日益广泛。作为一种新型生态纺织材料,在纤维原料资源紧缺的形势下,木棉纤维的推广应用也得到了更多的关注。

    目前,木棉技术创新与产业发展战略联盟正在筹备之中。中国工程院院士姚穆、中国纺织工业协会副会长徐文英、中国棉纺织行业协会会长朱北娜、中国治理荒漠化基金会理事长安成信、东华大学教授王府梅等行业领导和专家都参与其中,金考拉服饰有限公司、际华公司等企业也积极支持。建立产业发展战略联盟,对于利用天然木棉纤维开发纺织产品,促进木棉产业迅速发展具有重要意义。经过8年多的技术研发和探索后,木棉产业即将进入蓬勃发展阶段。

    植物软黄金性能独特

    东华大学教授王府梅开展木棉技术研发工作已有8年。据她介绍,木棉纤维是天然超细和高中空纤维,其纤维中空度为86%,远远超过其他纤维,具有光洁、抗菌、防蛀、防霉、轻柔、不易缠结、不透水、不导热等特性,在航空、医药、纺织、造纸、建筑等行业有广泛用途。

    木棉纤维是木本植物木棉树的果实纤维,附着于木棉蒴果壳体内壁,由内壁细胞发育、生长而成。其纤维与果实附着作用力小,因而一般不需专门的初加工设备,只需箩筐筛动,木棉种子便自行沉底,即可获得木棉纤维。木棉纤维是一种天然纤维素纤维,与棉纤维同属单细胞纤维。但木棉纤维具有一系列独特的特点:它的细度仅有棉纤维的1/2,中空率却达到86%以上,是一般棉纤维的2-3倍,也就是说,木棉内衣比一般纤维制成的内衣更轻、更薄,保暖效果反而更高。木棉纤维长度较短,为8mm~34mm,纤维中段直径范围20μm~45μm,线密度0.9~1.2dtex。在强度与伸长方面,木棉纤维的强力较低,伸长能力小。单纤维平均强力1.4~1.7cN,纤维比强度为0.8~1.3cN/dtex,断裂伸长率为1.5%~3.0%。

    另外,木棉纤维吸湿性好于棉纤维,标准回潮率为10%~10.73%,其平均折射率为1.718,略高于棉纤维的平均折射率1.596。木棉的耐酸性和耐碱性较好,常温下稀酸、弱碱对其没有影响。木棉纤维有白、黄和黄棕色三种颜色,可用直接染料染色。

    木棉纤维因长度较短,强度较低,表面较光滑,相对扭转刚度大,抱合力差,因此纺纱难度大,成纱质量较低。这些特点使木棉很难用加工棉或毛的纺纱方法单独纺纱。长期以来,由于木棉纤维产量和纤维可加工性的问题,木棉只被用来做低档絮制品,影响了其在纺织产业中的开发利用。

    技术获突破应用增多

    最近几年,随着新型纺纱技术的发展,经过科研人员的努力,木棉纤维的成纱技术不断突破。

    上海攀大实业(集团)有限公司是国内最早从事木棉纺织与木棉种植的公司。其创始人晏国新等与东华大学、上海市纺织科学研究院合作进行木棉系列材料应用及科技开发,申请了7项发明专利,成功开发了新型纺纱技术,改写了木棉只适合作填充物,不宜纺纱的结论。他们开发的木棉纺纱技术,经中国纺织工业协会、东华大学等机构权威专家评估认为,部分技术填补世界空白。2008年10月该技术获得中国国际发明博览会纺织类唯一金奖。上海攀大集团利用木棉纤维成功纺出环锭和气流纺纱线,并在云南个旧建立木棉树种植基地,为木棉产业的规模性开发和科技性开发奠定了基础。

  根据木棉纤维天然中空、保暖性好的特点,上海金考拉服饰公司与上海纺织、上海日舒纺织科技公司等单位共同科技攻关,开发出木棉环锭纺纱技术,研发出的木棉纱线被命名“赛帛尔”,同时开发出首款木棉保暖内衣,其保暖率达52.46%以上,是国家标准的1.75倍。根据木棉纤维良好的中空性使其具有良好的浮力的特点,东华大学还研制出木棉救生衣。

    目前已有际华3542公司、山东陵县宝鼎纺织公司、江苏东华纺织公司等多家企业应用嵌入纺、紧密纺等技术研发出各种木棉纱线,主要是混纺纱。研制开发木棉产品百余种,包括用木棉与各种天然纤维(棉花、驼毛、羊毛、羊绒、兔毛、蚕丝、麻等)以及人造纤维(锦纶、腈纶、涤纶、丙纶、各种粘胶、PTT等)混合进行纺纱,100%木棉进行纺纱制作的木棉絮料系列产品以及木棉面料服装系列产品,木棉毯、木棉毛巾等。由于其具有质轻、柔软、光滑、鲜艳、抗静电、不易缠结、吸湿导湿、不霉不蛀、常温下耐酸碱、绿色天然环保等特点,受到消费者青睐。木棉纤维在非织造卫生材料中也有着较广泛的应用。

    据相关企业介绍,目前木棉纤维价格每吨在5万元左右,由于比较昂贵,通常与棉等纤维混纺应用。

    推广潜力仍很大

    作为一种天然的纺织纤维,木棉纤维特有的绿色环保、薄壁大中空、超轻、柔软、天然抗菌、吸湿导湿等特性,决定了其在纺织产业中必将会得到更大的展示空间,具有较大的市场价值和发展潜力。

    随着木棉纤维产业的发展和市场的扩大,深入研究新型纺纱技术、加大产品开发力度、充分发挥木棉纤维的优势、保证充足的原料供应就成为了当前木棉纤维产业发展亟待解决的问题。姚穆院士认为,目前木棉纤维研发中存在着四个难题,包括缺乏对木棉纤维基础性能的研究,缺乏对木棉植物类型与纤维性能的系统研究,缺乏关于木棉纺纱的基础问题研究和针对木棉纤维的产品设计以及产品定位模糊、木棉纤维选种、矮化等种植问题研究。

    中国治理荒漠化基金会为木棉在纺织领域的推广应用做了大量工作。据基金会副秘书长熊定国介绍,木棉树可以在石漠化土地上很好地生长,目前我国西南部地区石漠化土地约有2000万亩,种植木棉可以节省大量的用于种植棉花的良田,具有显著的生态效益、经济效益和社会效益。

    云南省具有丰富的土地资源,为木棉产业发展提供了较大的空间。上海攀大集团公司在个旧建立良种扩繁基地,选育了部分优良品种,投入木棉基地建设,在红河州境内红河沿岸分步实施27万亩种植工程,并在个旧建成了木棉专业纺纱厂,带动云南省对木棉规模化人工种植进行了探索和尝试,基本上掌握了木棉的采种、育苗、造林等技术,开始了规模化的种植。人工培育的木棉林长势良好,已显现出较为明显的生态、经济和社会效益。攀大集团在红河州、江苏等地都建立了木棉纱线生产基地,目前产品供不应求。

    相关人士认为,受耕地和牧场等资源限制,世界范围内棉花和羊毛等传统天然纤维的供给量很难增长,开发利用环境友好的木棉等尚未利用的纤维资源是纺织产业可持续发展的必由之路。木棉作为一种具有悠久种植历史而又散发活力的纤维,其应用单靠个别企业的单打独斗,难以取得显著成效,只有通过建立产业发展战略联盟抱团取暖、资源共享方能促进木棉产业的发展。