一、海島纖維行業概況
近年來,隨著紡織技術水平和紡織業需求量的不斷提升,海島型複合超細纖維日益成為十分重要的新型紡織材料之一。海島型複合超細纖維即海島纖維,又稱超共軛纖維或基質原纖型纖維。在上世紀70年代初期,日本東麗公司首先研究和開發了海島纖維,自此掀起了一番超細纖維研製熱潮。海島纖維因其性能優良、應用廣泛,高附加值的新型高性能複合纖維製品能夠滿足人們對於紡織材料方面的更高要求,也能滿足紡織市場的不同需求。目前,海島纖維處於高速發展時期,具有廣闊的發展前景。
超細纖維最顯著的特點就是單絲纖度顯著低於常規纖維,該特性也賦予了海島纖維開纖後製成的織物具有如下顯著特性:
海島纖維的特點
資料來源:華經產業研究院整理
海島纖維用途廣泛,附加值較高,可用於針織、機織、非織造布等工藝。主要用於仿麂皮絨,憑藉其懸垂性好、質地輕薄、穿著舒適透氣柔軟等優良特性,其在服用性能越來越得到重視,在服裝、鞋帽等服用領域的下遊開發應用不斷拓展。此外,家紡領域、沙發布、汽車內飾材料等也為其主要民用領域。海島短纖維的主要應用領域為人造皮革,目前主要採用海島短纖維非織造基布結合聚氨酯生產人造皮革,應用於鞋用革、沙發革、服裝革等。此外,在產業用紡織品、醫療領域的應用也取得了很多進展。
海島纖維的應用
資料來源:華經產業研究院整理
二、中國人造纖維行業產量
隨著社會的發展和技術的進步,人造纖維製造業通過實施淘汰落後和高新技術的運用,實現行業生產技術水平的提高和產業的升級,據統計,2019年我國人造纖維產量為412.4萬噸,同比下降6.2%,截至2020年1-7月我國人造纖維產量為282.47萬噸,同比下降7.82%。
2014-2020年7月我國人造纖維行業產量及增長
資料來源:中國化學纖維工業協會,華經產業研究院整理
相關報告:華經產業研究院發布的《2020-2025年中國海島纖維行業市場調查研究及投資戰略諮詢報告》
三、中國海島纖維行業競爭格局分析
雖然我國海島纖維研究與生產起步較晚,但經過幾十年的發展,我國海島纖維生產技術已發展得較為成熟,市場的供需能夠自給自足,不再像早期依賴於進口。當前我國海島纖維的產能及產量水平均達到20萬噸/年以上,主要以海島纖維長絲為主,海島纖維短纖佔比較小。海島纖維生產企業主要分布於江蘇省、浙江省及福建省等省份,產能及產量較高的生產企業以蘇州龍傑、盛虹集團、吳江赴東集團、興惠化纖、吳江盛恆、廈門翔鷺等為代表。
我國海島纖維主要生產企業
資料來源:華經產業研究院整理
四、我國海島纖維生產工藝分析
海島纖維製備的基本原理是先製備兩種或兩種以上的聚合物流體,形成皮芯或平行型之複合細流,然後類似生產單一成分纖維樣,自噴絲板孔中擠出聚集體,得到海島纖維,海島複合超細短纖維工藝主要條件有:
海島複合超細短纖維(COPET/PA6)工藝主要條件
資料來源:公開資料整理
複合紡絲法是生產定島型海島纖維的主要方法。根據實際生產需求,將「海」「島」兩組分原料進行預結晶、乾燥處理,各自經過獨立的螺杆擠出機熔融、過濾、計量後,進入紡絲箱體中,最終在海島複合纖維紡絲組件匯合,匯合後的熔體經噴絲板出絲後,再經過冷卻、上油、拉伸、定型、卷繞成為成品長絲,長絲經過切斷可製成相應的海島複合短纖維。
COPET/PA6海島複合長絲生產流程圖
資料來源:公開資料整理
共混紡絲法常用來生產不定島型海島纖維,與複合紡絲法生產定島型海島纖維不同,共混
紡絲法製備的不定島型海島超細纖維纖度不均,最小纖度一般可達0.001dtex,最大可達0.1dtex以上。「海」「島」兩組分原料經過混合造粒或直接混合後進入螺杆擠出機熔融擠出,體進入箱體後在單組分紡絲組件紡絲,再經過上油、拉伸、卷繞為長絲。長絲經過切斷工藝可製成相應的海島短纖維。
PA6/LDPE海島短纖生產流程圖
資料來源:公開資料整理
五、中國海島纖維行業發展趨勢
1、水溶性「海」組分切片
海島纖維中「海」組分的發展趨勢為苯溶性過渡到鹼溶性,然後再到水溶性。例如,若「海」組分為PE或PS,則採用苯減量處理;若為COPET等,則採用鹼減量處理。因甲苯有機溶劑對環境及人體危害較大,目前已逐步淘汰。國內外目前的主要研究方向為開發水溶性海島纖維,開纖不需要使用其他化學試劑,利用水為介質對海島纖維做鹼減量處理。目前,已經開發出的水溶性「海」組分包括改性PVA、SP等,但僅有改性PVA實現產業化。我國業內常說的水溶性切片、水溶性海島纖維實則多為鹼溶性。
2、低比例「海」組分海島纖維
海島纖維在開纖後,廢水中含有較多的對苯二甲酸鈉鹽、間苯二甲酸-5-磺酸鈉鹽、乙二醇、聚乙二醇等有機物。除對苯二甲酸鈉鹽經中和後可以較容易回收外,其他組分因其水溶性而難以回收分離。因此,降低「海」組分比例可有效減少有機物排放。目前,我國海島纖維生產廠商採用的「海」、「島」比例主要為30:70,少數企業已實現低「海」組分海島纖維的生產。
3、印染過程的環保技術
我國大多數滌綸織物目前主要採用分散染料在130℃的高溫高壓或者熱熔染色。上世紀80-90年代就已經開始有分散染料常壓可染聚酯及相關纖維的研究開發工作,但目前大多未能實現產業化或大規模應用。海島纖維因其特性存在著上染速率快但勻染性差、深染性差、染色牢度差等問題。分散染料常壓可染聚酯不僅可以在常壓下實現染色,並節約效能,用其製備海島纖維海還可解決其難以深染的問題。
纖維的原液著色技術也是一項旨在解決印染過程環保、節能問題的較為成熟的技術,其關鍵在於色母粒分子結構設計與製造。原液著色已應用於海島纖維的生產,有色海島纖維織物無需進行再染色過程,並具有良好的染色牢度,利於環保。
4、記憶型海島纖維及織物開發
海島纖維製成的超纖革存在著易變形的缺點。通過選用PTT等記憶型聚酯作為海島纖維的「島」組分,並從纖維性能的提升、非織造結構的改進等方面進行改進,可以解決目前海島超纖革保型性能差的問題,進一步開拓海島纖維的下遊應用領域。
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