麻是天然纖維中僅次于棉花的第二大類纖維類別,麻又可以分為苧麻、亞麻、大麻、黃麻、劍麻等,全世界產量約為500萬噸左右,這里面黃麻大約占總產量的60%-70%。
對黃麻纖維進行精細化加工,有效拓展產品應用領域,是當前綠色環保型新材料發展的重要方向。在上個世紀80年代,歐美日等發達國家和印度、孟加拉等傳統的黃麻生產國,就開始對黃麻應用在高性能高附加價值產品領域進行研發,并積極調整產業政策,促進對黃麻產業的發展,如日本PASSPORT TOWEL公司研制的70%棉30%黃麻混紡毛巾;德國D-C公司已經在利用天然黃麻纖維制造汽車內飾件上取得成功;俄羅斯醫用絮棉專業生產廠制成半黃麻醫用絮棉;孟加拉政府成立了“黃麻多樣化促進中心(JDPC)”,利用新技術,發展更好的產品,取得了一定成績。
我國的黃麻紡織行業在20世紀80年代迅速膨脹,主要產品——麻袋的年生產能力達到12億條,但由于黃麻精細加工關鍵技術尚未突破,僅被用于做成麻袋、包裝材料等低附加價值產品。
黃麻纖維有著諸多優良特點,隨著技術水平的提高和發展,將在諸多產業中大有可為之處,尤其是紡織服裝業、復合材料和產業用紡織品方面。我國是農業大國,也是世界產麻大國,黃麻纖維產業發展前景非常廣闊。
1、精細黃麻纖維面料及制品:我國是麻紡織大國,麻紡加工量為世界的12%,苧麻、亞麻紡織的生產和貿易占據世界首位,麻紡織行業是我國具有資源、生產和國際貿易比較優勢的天然纖維特色產業。但是受麻類纖維(主要是亞麻和苧麻)產量的限制,我國麻類纖維在天然纖維中所占比例并不大,“十五”期間,我國麻類纖維加工總量約為60萬噸,占天然纖維加工總量的1%;在我國家紡和服裝約9000億元的銷售量中,麻紡產品所占比重不到1%,如果能夠提高1個百分點,則需求量將達到30萬噸。而占麻產量80%的黃麻,由于加工技術難度大,關鍵技術最終沒有突破,都沒有解決黃麻纖維分離度低、可紡性差、脫色難、有刺癢感等關鍵技術問題,以致于未能形成高性能黃麻制品及其綜合利用的產業化。
黃麻纖維可再生,可循環利用,有著良好的自然特性,與苧麻、亞麻相比具有更好的吸濕性,生物分解性和懸垂性良好,且不起球,其抗菌能力也是麻類織物中較強,具有巨大的應用價值和開發潛力。
“十五”期間,鑒于黃麻纖維的巨大潛力,江蘇紫荊花紡織科技股份有限公司在中國紡織工業協會科技發展部的指導下,聯合東華大學投入巨資在精細黃麻纖維關鍵加工技術取得重大突破,尤其是在可控精細脫膠技術、協同脫色技術、柔性細化技術和高性能生化處理技術等方面形成了自主知識產權,使黃麻纖維高品質、大批量應用成為可能,目前已經成功開發出黃麻55%棉45%的16英支紗線、黃麻30%棉70%的32英支紗線,并開發出黃麻棉牛仔布、紗卡、帆布、平布等面料,同時也將黃麻纖維開發在不同類型的混紡地毯、裝飾、家具用織物和輕軟箱包用織物,市場前景非常看好。
2、黃麻纖維復合材料:自上世紀90年代以來,國外汽車內飾材料開發研究方面一個值得注意的趨勢是:汽車內飾結構材料重視采用麻類天然纖維,主要有棉基復合材料和麻基復合材料兩種。目前全球每年汽車產量在6000-7000萬輛,以每輛汽車所需克重為0.8千克重內飾件8平方米,如果麻基內飾材料和棉基內飾材料各占一半,則麻基內飾材料需求量將在21萬噸左右,對黃麻需求量將在10萬噸左右。
黃麻纖維都可滿足汽車內飾所需高強、低伸性的要求,在以焚化方式處理過程中,僅發散出CO2,而在生長過程的光合作用中又要吸收CO2(是普通植物的4-5倍),因此黃麻纖維是一種天然的可每年新生(循環再生)的資源。黃麻纖維復合材料具有諸多優良的特點:(1)隔熱、吸音性能好;(2)能量吸收能力好、耐沖擊,在發生碰撞事故中,與玻璃纖維增強塑料件比其模壓件不會產生銳利碎片,因而更安全,同時也不像玻璃纖維會引起皮膚及呼吸道過敏反應;(3)燃燒速率低;(4)具有良好的剛度、切口韌性、斷裂特性;(5)質輕:密度低、重量可減輕10-30%(順應汽車輕量化要求,提高燃油效率)
黃麻纖維復合材料在加工過程中也有著諸多的優良性能:(1)低溫性能好;(2)成型工藝簡單,可用較低壓力、一步法成形產品,節省機器和模具的投資、簡化加工工藝(附座和裝飾層等可與坯材一步合成、無需化學粘接和后續加工);(3)可成形大拉伸、復雜的三維形狀;(4)天然纖維在加工中還表現出對模具的磨蝕作用較低;(5)邊角料可以重新破碎后進行熱塑加工,幾乎沒有廢料產生。
目前各汽車工業大國已經開始大量使用黃麻纖維復合材料,大大減少了汽車工業對不可持續原材料的依賴。我國“中華”牌轎車以其前衛的設計理念率先采用麻纖維天然材料制造門板、頂棚、衣帽架和行李廂襯板等內飾產品;偉世通(Visteon)公司采用一步模壓成形方法,使用的是德國R+S公司的成形設備,其第一個產品是福特公司“Mondeo”牌汽車的門板。
到目前為止,黃麻纖維復合材料在模壓汽車內飾件生產中的應用已獲得較大發展空間,國內江陰汽車內飾件有限公司、上海東杰高分子材料有限公司等已經成功將黃麻纖維材料開發應用到如各種內飾件、車門內飾板、車頂襯墊、行李艙襯墊以及衣帽架等。
同時黃麻纖維復合材料還廣泛用于家具業、隔墻、折疊門等眾多領域,既可取代玻璃鋼,又可代替木材,應用前景很好。
現在也有一些高科技公司正在嘗試將黃麻纖維作為增強體材料開發應用在高性能工程材料上面,不過尚未有這方面成功的報道。
3、產業用黃麻布:雖然作為綠色包裝,麻袋尚有一定的應用市場,但黃麻行業再也不能只囿于黃麻麻袋這單一的產品。如今由于環境保護和工程建設的需要,產業用紡織的發展很快。從嚴格意義上講,麻袋本身就是一種產業用紡織品,黃洋麻的可降解性,使其還能大有作為。作為傳統產品的延伸,像用于樹干包扎、防寒凍和蟲害的包樹布,用于治沙保土、護坡護堤的網狀土工布,用于道路建設、無土草皮的氈狀席墊等土工產品,目前國際市場的需求正逐年增長,而這些產品我國的黃麻企業完全能夠開發生產。
隨著我國西部大開發的不斷提速,國家對治沙護土綠化的更加重視,此類產品的需求必然增加,為黃麻發展提供了一個極好的機遇。產業用黃麻紡織品具有綠色、環保、可降解等特點,在國內外都有著廣闊的市場,如美國為防止土壤流失,年消耗土工黃麻布500萬平方米以上,歐州年消耗100萬平方米,日本和澳大利亞具有很大的潛在市場,估計需要進口土工黃麻布進行綠化的面積達1000萬平方米。全球各式各樣的產業用紡織品年需求量在數十億平方米,以需求量10億平方米,每平方米0.4千克計算,對黃麻年需求量在40萬噸左右。
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Journal-of-the-Textile-Association
(《紡織服裝周刊》)