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纺织产业新观察——跨界融合
作者:凯旋门现金官网

  当前,国内外形势深刻变化、国际竞争日趋激烈。一方面,新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起,正在改变工业范式和全球产业格局;另一方面,个别发达国家推动制造业回流,“逆全球化”暗流涌动,发展中国家大力推动劳动密集型产业发展,我国工业面临“双端挤压”。变局之下往往蕴藏着变革机遇。在新的历史起点,我国纺织产业面临着新的历史任务和时代课题,需站位全球,登高望远,在变局中谋新局。纺织导报作为传递世界纺织技术发展趋势的主流媒体,尝试以关键词形式记录行业发展的脉络,希望相关从业者能管中窥豹,理性思辨,从中获得一些启发。本期的关键词是跨界融合。

  跨界融合即突破原有边界或预设前提的束缚,将不同领域的优势有机结合起来,相互交叉、相互补充、相互促进,从而创造出更具优势的新模式、新业态、新领域。纺织作为一个重要的应用型学科,天然具有多学科交叉汇聚、多技术跨界融合的显著特征。在新的技术革命推动下,跨界融合已经成为纺织科技创新的主要方式。无论是纺织产品的创新与应用,还是生产工艺的改变和生产方式的变革,抑或是产业生态的重塑与产业边界的延伸,跨界融合在纺织工艺、装备、产品、市场等领域的创新发展中的作用也越来越突出,其显著表现在提升技术研发效率,实现产品价值增值,增强企业竞争优势,创造产业比较优势等诸多方面。

  当前新一轮科技革命正在蓬勃兴起,其主要特点便体现在各学科领域间的深度交叉融合,广泛扩散渗透上。信息、生物、能源、材料、制造等领域的众多颠覆性创新技术快速渗透扩散,不断引领新兴产业加速发展,并以革命性方式对传统产业产生全面影响。全球纺织科技创新也呈现出融合化发展趋势,分子与结构设计技术、生物技术、纳米技术、信息技术、环保技术等的融合与融入,使得纺织材料向着多结构、多功能、超性能、智能化和绿色化的方向发展,而纺织生产则朝着智能化、高品质、高效率、节能减排的方向发展。

  在纤维技术融合发展方面,美国国际棉花协会(Cotton Council International)推出了最新的可追溯技术“OritainTM”,该技术是一项应用生物基因科技来验证产品原产地的世界领先技术。OritainTM技术通过基因检测的方法来分析棉花纤维本身所含的微量元素,可为所有美国棉花提供原产地验证服务,追溯其原产地。该技术可以在从农场到车间的任何阶段对棉花进行检测,从而最大程度减少供应链合作伙伴将棉花与劣质纤维混合的风险。Lenzing(兰精)公司将区块链技术引入到纤维产品的追溯与认证中,推出了FibercoinTM技术及Textile GenesisTM溯源平台。通过利用该技术,兰精及其合作伙伴可以生成与纤维成品实际出货量成正比的数字密匙,以提供独一无二的认证和授权机制,进一步确保整个供应链的安全性和可追溯性。荷兰皇家帝斯曼集团(DSM)与沙特基础工业公司(SABIC)和芬欧汇川生物燃料公司(UPM Biofuels)合作,通过融合后者的生物技术开发出生物基迪尼玛?超高分子量聚乙烯纤维,显著降低了超高分子量聚乙烯纤维的生态足迹。日本旭化成(Asahi Kasei)公司引进了通过人工智能技术进行数据挖掘从而实施材料开发的Materials Informatics,彻底颠覆了以往依赖技术人员经验或直觉进行材料开发的模式,提升了纤维开发效率和精度。

  纺织工艺技术的融合发展,主要体现在与物联网、人工智能、云计算、大数据、区块链等新一代信息技术同机器人和智能制造技术的跨界应用方面。如在化纤生产领域,Oerlikon Manmade Fibers(欧瑞康化学纤维事业板块)的铲板机器人已经在中国、印度等工厂投入运行,其可将纤维断头率降低近30%,满卷率提高3%以上,平稳、高质量的铲板过程显著降低了铲板对纺丝工艺稳定性和纺丝数据的影响,同时可以进一步提高纺丝生产效率,并使相同产品的生产成本降低3%以上。在纺纱领域,裕大华集团联合经纬纺织机械股份有限公司、国机智能技术研究院有限公司和武汉纺织大学共同建立了首个100%国产化的全流程智能纺纱工厂,其中应用了100%国产化最新成套智能纺纱装备、AGV/轨道式物流输送系统、智能回花/回丝收付系统,全面升级了数字化生产运营管控系统,建成了集智能物流、智能回花收付、仓储管理以及企业资源管理系统于一体的智能纺纱生产运营管控系统,整体技术达到了国内领先、国际一流水平。天津工业大学将云计算技术运用到电子多臂机服役过程的状态监控与服役性能的预测评价上,实现了对电子多臂机制造企业和织造企业生产过程的全方位监控,并为企业提供智能、高效、可靠和及时的决策支持,实践应用中不仅降低了多臂机的故障发生率,还进一步提高了织造的可靠性、优化了设备的利用率、提升了生产效率和产品质量,为织造行业的智能化转型奠定了基础。作为21世纪社会发展的三大技术支柱之一的纳米技术已经成功应用于功能性纤维、面料的开发当中,如通常在纤维制造或者后整理过程中加入纳米材料来赋予纺织品抗菌、防紫外线、抗静电、自清洁、防辐射、拒水防污、抗皱等功能性。在纺织服装设计领域,计算机视觉识别和自然语言处理等数据技术用于流行趋势研究,人工智能技术用于时尚图案设计,大数据技术中的深度学习算法用于在线D仿真技术用于服装设计的可视化,虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)技术用于服装成品的虚拟展示,物联网技术用于规模化服装定制等已经越来越成熟。

  总之,技术的融合使得技术创新成为一个“复杂系统”,单一个体、单一领域要实现创新突破,能力上已经捉襟见肘,只有多方协同、开放合作才是出路。同时技术的融合也对人才的培养提出了更高的要求,单一技能已经无法满足未来纺织生产与发展需要,复合型人才将成为未来的紧缺资源。此外,技术的融合化、复杂化意味着科技创新需要多元深厚的前期积累、优质的基础设施配套、高额的技术投入,这对行业企业的创新发展与要素投入也提出了挑战。

  技术的融合驱动着产品的融合。一方面,随着消费需求不断向多元化、差异化、个性化的方向发展,消费者在关注产品价格、品质的同时,开始注重消费体验与文化表达,市场对服务化、定制化、娱乐化的需求成为趋势,科技与时尚融合的产品越来越受到人们的青睐。另一方面,纤维加工技术的突破,纺织染工艺技术的进步,不断促进了纺织产品在国防军工、航空航天、交通运输、土工建筑、健康医卫等应用领域的延伸。

  在家纺服装领域,科技和纺织的融合不仅体现在科技赋予了纺织产品新的生命力,还通过文化、美学、艺术和设计赋予纺织品时尚化表达。一方面可以通过综合运用民族纹样、数码印花、手工刺绣等设计元素,对功能性面料的优异特性进行创新设计,使功能性产品与舒适、休闲、时尚等紧密联系在一起。如上海特安纶纤维有限公司开发的多功能时尚防火毯,采用芳砜纶T500系列为主体配合阻燃粘胶,优化了芳砜纶的可纺性能,使得织物表面平整易于整理加工和印花;针对芳砜纶等高性能纤维开发数码印花技术,保证色牢度、摩擦牢度和水洗牢度等性能指标达到国家标准;外观设计采用经典东方元素,并将印花与手工刺绣相结合,产品美观时尚。另一方面,可以将柔性电子元件植入纺织品,使生物电极、传感器、柔性开关、柔性电子线路板、导电纱线与传统纺织品融为一体,赋予其传感、通讯、监测、反馈等附加功能,实现纺织服装、材料科学、传感技术、信息处理、通讯技术、人工智能等多门学科的交叉融合。如七匹狼与北京创新爱尚家联合开发出石墨烯智能发热羽绒服,将石墨烯面料技术、智能化控制技术、大数据分析技术融为一体,实现了传统服饰的升级;该产品通过服装搭载的智能APP可实现30 ~ 60 ℃之间精确到 1 ℃的温度控制,并可进行穿着者位置、运动情况的数据采集与分析,为户外运动提供更加方便快捷、高效保暖的使用体验。此外,还包括智能调温材料服装在航空航天领域的应用,智能电致变色服装在军用伪装领域的应用,智能生命体征监测服在健康医疗领域的应用,智能定位服装在安全防护领域的应用,等等。

  在产业用领域,生物医用纺织品的开发与临床应用技术,耐高温高湿、耐化学性过滤材料技术,中空纤维液体分离反渗透膜材料技术,高性能纤维复合材料预制体多轴向编织、三维立体编织技术等成为纺织产品跨界融合发展的重点。如旭化成(Asahi Kasei)利用膜分离技术研发出中空纤维型人工肾用于医疗领域,利用轻质加气混凝土及酚醛隔热材料用于建筑轻量化与节能领域;日本(国研)产业技术综合研究所研发的中空碳纤维膜用于高纯氢制备,东丽(Toray)开发的碳纤维纸应用于燃料电池的电极上,日清纺(Nisshinbo)开发的碳纤维隔膜用于车载燃料电池汽车上,促进了纤维技术与新能源技术融合发展;全碳纤维增强复合材料的轻量化车体为我国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车的下线作出了贡献,高性能芳纶纤维材料技术、高效短流程嵌入式复合纺纱技术、小分子调控技术、微纳米蚕丝粉体制备技术的融合应用使五星红旗成功飘扬于月球之上。

  纺织生产是将原材料制造为新产品以迎合新需求的艺术和科学,纺织产品是科技与时尚的融合体,是生产、生活、生态的发展美学。唯有从纤维源头出发,注重新原料、新技术、新工艺、新装备的创新与应用,注重产品品质、文化创意与社会责任的融合,才能真正做好纺织产品开发,才能真正满足人民美好生活的新期待。

  新的时期,融合发展的优势产业已经成为纺织行业的一个新定位。从技术创新到产品开发与应用的跨界融合已经不仅仅是行业的一个重要特征,更成为其转型发展的必然路径。


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