化纤机械广泛用于非织造和产业纺织领域

第一节 化纤机械

一、总体情况

我国化纤的早期生产技术、装备主要靠整套引进。近几年，通过消化吸收和自主创新，使国产化技术装备水平以及工程设计能力不断提高，达到发达国家本世纪初水平。特别是1999年后，聚酯成套装置和工程的国产化技术取得重大突破，大容量、高起点、低投入的大型聚酯及直纺长丝、直纺短纤维生产技术已达到世界先进水平，推进了化纤行业整体竞争能力的提高，使大部分常规化纤产品具备国际竞争能力。

我国化纤设备发展情况

以纺织工业技术进步“十项新型成套关键装备技术攻关和产业化”为重点，开发生产纺织机械新产品，前景十分广阔。因为“十项”成套是个纲，每一项都是一个系列产品，可以纵向提高，横向延伸。抓住“十项”成套这个纲，可以发展很多纺织机械产品。

围绕纤维生产技术，组织开发生产各种纤维生产机械产品，是一项重要任务。这里说的纤维生产机械，主要指的是化学纤维生产机械。一方面需要继续提高传统化学纤维生产机械产品的质量，提高技术水平，提高可靠性；另一方面要跟踪新的纤维应用领域，为发展民用舒适型纤维、产业用纤维和军用、警用纤维等的生产提供技术装备。

传统的化学纤维产量增加的比较快，而新型化学纤维生产工艺技术和装备却比较滞后，所以要紧密结合功能性、变形、变性纤维生产，异形、细旦、超细旦纤维生产，抗静电、抗远红外、抗辐射以及抗菌、阻燃等新型纤维生产，并结合工艺技术来研制相应的技术装备。工艺、设备、软件以及硬件的发展是相辅相成密不可分的。

无纺布行业发展非常迅速，此领域的机械设备有较大的发展空间；军用、警用纤维的生产在我国几乎是刚刚开始，特警、消防用的高档防护纤维、织物都依赖进口，用陶瓷板和凯夫拉合成纤维制成的防弹背心，可以阻挡自动武器接连发射的子弹，可以阻挡炮弹的弹片，类似这些高新技术产品都需要研制相应的工艺技术装备。化学纤维生产过程中产生的废水、废气、废溶液以及助剂都需要采取措施加以回收、再利用，同样需要相应的装备；另外，化纤产品的边脚余料、废丝与制成品用后的回收、利用和再生，也需要研究新的技术装备。随着化纤品种的不断增加，其设备的发展存在广阔的空间。

2004年，我国化学纤维产量达到1424万吨，比2003年增长20％，产量居世界各国之首，年增幅比世界平均增幅高出13个百分点。 市场拉动了化纤产品的迅速增加，化纤产品的生产促进了化纤机械的发展。特别是聚酯纤维以年增20％以上的速度在增加。 

大容量国产化的聚酯装置工艺技术，逐步成熟并广泛地应用于国内建设项目，而且建设成本逐年降低。 

大容量、连续化的涤纶长丝、短丝纺丝和后处理设备发展的比较快。国产长丝纺丝与后处理设备已经比较成熟，大量占有国内市场。年产3万吨的涤纶短纤维纺丝及后处理成套设备已供国内70多条线并投入生产，成套出口到国际市场上的项目也已陆续投产。 

年产5万吨的涤纶短纤维成套设备国内建设项目已经安装完毕，近期即将投入生产。年产6万吨的成套设备正在现场安装近期也将投产。这里都体现化纤机械产品生产企业的技术创新。

粘胶纤维也是化纤行业中的主要产业，去年产量达到96万吨，同比增长16％。粘胶长丝连续纺丝技术目前已经得到社会认可，长丝连续纺丝机科技成果鉴定后已经批量投入市场并得到用户的好评。

设备经过不断的改进，工艺技术日臻完善，2004年腈纶产品的年产量达到66万吨，同比增长5％，其他丙纶、锦纶纤维的装备都有新的发展。技术装备是化纤生产的手段，是化纤生产的物质技术基础，都为化纤能量的增长做出了应有的贡献。 

二、中国化纤机械工业的发展历程

近10年来，中国化纤设备在经过引进技术、消化吸收阶段后，又步入了自主开发阶段，部分国产化纤设备的研制、开发和生产已经达到或接近世界水平。年产万吨的湿法腈纶生产线、节能降耗的聚合设备、多种规格的高速卷绕头等设备的投产，标志着我国化纤设备的生产日益成熟，为化纤工业的发展奠定了基础。

中国化纤机械工业的发展历程：

第一阶段

1、从20世纪60年代开始，在学习国外人造纤维工艺生产技术的基础上，通过自己的摸索实践，逐步实现了人造纤维短丝、长丝成套设备的国产化，成套设备中包括了主机、辅机、专件等。同时通过学习国外维尼纶的工艺生产技术，并在自力更生的基础上，实现了维尼纶原料中的乙炔气设备、聚乙烯醇设备和尼纶长丝、短丝和后处理成套设备的国产化。

2、进入20世纪的70年代，随着涤纶、腈纶开始兴起，中国着手研究开发，开始在VD403型纺丝机与后处理年产几百吨涤纶成套设备的基础上，逐步发展到以VD406型纺丝机与LVD808型后处理年产4000吨、7500吨涤纶短纤维的成套设备。VC406型长丝纺丝机与相应的牵伸、加弹设备也随之发展。腈纶设备也是在自力更生的基础上，学习国外的工艺生产技术，先后开发研制年产3000吨、6000吨的短纤维成套工艺设备以及相应的长丝毛型所配套的设备。锦纶长、短纤维设备也同时相继问世。

第二阶段

这一阶段中国化纤机械工业得到了迅速的发展，特别是以涤纶纤维为代表的合成纤维机械，发展提高得更快。以LHV438型纺丝机和LHV098型后处理设备为代表，使涤纶短纤维的日生产能力达到50吨，继而发展提高到LHV905型日产100吨的成套设备。

KV738型、EJQ143型和HZKV744型涤纶长丝纺丝P0Y、FDY设备发展得更快。相应的KV505型牵伸加捻机和FK系列型弹力丝假捻机也都得到了同步提高，适应了涤纶纤维的发展。湿法腈纶纤维成套设备的年生产能力也提高到了1.5万吨，干法工艺腈纶纤维成套设备通过技术引进合作生产实现国产化，单线年生产能力达到3万吨。毛型腈纶长丝的切断、拉伸、针梳和打包设备也同时得到了发展提高。具有创造性的蛋白纤维成套设备，也在这一阶段中诞生并投入工业化生产。这一时期，锦纶、丙纶、氨纶和醋酸纤维设备也都进行了开发、研制和生产。

第三阶段

目前，中国化纤机械工业进入了一个全新的发展阶段即第三阶段。国内厂商大部分实现了化纤机械成套设备的国产化，并逐渐开发出了许多具有自主知识产权的化纤生产技术与设备，国产化纤设备大体上占总产能设备的70％左右。

人造纤维短纤维成套设备不仅有离心纺而且半连续纺丝机也已比较成熟，全自动的连续纺丝机也已试制成功，流程缩短、车速加快、卷装加大，适应了人造纤维的发展需要。

合成纤维中的涤纶短纤维成套设备，从每条生产线年产1.5万吨提高到8万吨，一条生产线年产3万吨的已经工业化生产，一条线年产4.5万吨的也正在抓紧研制。涤纶长丝P0Y和FDY丝的工艺生产技术都已比较成熟，5000米／分的高速卷绕头也已大面积采用，6000米／分的高速卷绕头也已鉴定，纺丝速度加快，产量提高，适应了涤纶长丝的迅猛发展。与此相适应的牵伸卷绕、弹力丝假捻等配套设备也进一步得到提高，为涤纶长丝的发展做出了应有的贡献。

湿法腈纶的成套设备一条线的年生产能力也提高到了1.5万吨。各种丙纶纤维设备、氨纶设备和醋酸纤维设备以及特种纤维设备等也同时得到发展。具有中国独创性的蛋白纤维成套设备，配合工艺的开发，也已进入工业化生产。

三、2005年预测

中国化纤设备开发的目标是与国际接轨，向更高的水平发展。应该在高速化、大容量、低投入、高产出、高精度、自动化和控制智能化、少维修方面进行研发。在发展常规纤维的同时，发展功能性等特种纤维所匹配的工艺设备。

据有关部门测算，到2010年，世界纺织纤维加工量将年增3％，化纤的年增加量为4.4％，化纤原料的生产能力也将迅速增加，同时企业的结构调整，新技术、新工艺、新材料的推广应用等，都需要装备的配合，这些为化纤机械的发展提供了广阔的市场空间。

（一）我国化纤机械行业发展新趋势

我国是世界最大的化纤生产国，近年来，随着技术水平的不断提高，发展速度非常快，2004年我国化纤产量达到1424.54万吨，占世界产量的40.1%，居世界首位。化纤工业的丰硕成果和广阔前景必将给化纤机械带来新的发展空间。大容量、高速度、自动化和设备的组合式模块化，已成为化纤设备的发展趋势，也是化纤设备生产强国竞相追逐的目标。

化纤工艺是随新技术发展变化的，化纤机械生产也必须“应运而变”。目前，传统的化纤品种由普通纤维转向特殊功能性纤维，细旦丝、超细旦丝、变形丝和变性丝是发展新趋势，化纤机械设备就要以化纤产品为中心确定发展方向，为下游产业链服务。因此大容量、连续化、高速度、自动化和机械产品设计的组合式模块化业已成为化纤机械的发展趋势。

大容量是先从化纤原料生产装置开始的。人造纤维的棉浆、木浆设备，合成纤维的聚酯装置都越来越大，产能越来越高，从过去的年产几万吨扩大到十几万吨，现在多数为年产几十万吨。与之配套的抽丝和后处理设备唯有加大容量才能匹配。涤纶短丝抽丝已由原来的日产50吨、100吨，提高到日产200吨、250吨。目前，国际上日产250吨的装备技术已经形成产业化生产，并继续改进提高。人造纤维短丝设备的单线生产能力也在逐步增大，年产量已达2万吨以上。

连续化是为适应化纤工艺生产特点而出现的，通过生产改进逐步发展。它既体现了效率和效益，又体现了二次或多次升温的减少而节约能源、减少消耗。随着技术水平的提高、工艺性能的变化，纺丝、牵伸和卷装的速度在不断提高。粘胶长丝纺丝速度超过了180米／分，涤纶短纤后处理装置丝束670万dTex，车速达到275米／分，涤纶长丝的高速卷绕速度达6000米／分以上。

自动化始终是机械产品发展的方向，也是化纤机械产品的必由之路。多数化纤机械产品是由联合机组成，且有机、电、声、光、仪的相互配合。联合机是这样，单机也如此。而机电一体化是实现自动控制的新技术。

组合式模块化是今后化纤机械发展的新特点。化纤纺丝机需要根据不同产量进行纺丝部位的组合，精炼、烘燥等配套设备也需根据产量来调整。许多产品具有共同的通用技术，因而考虑其通用化、系列化和标准化，特别是一些专件、部件的标准化，可以随着产品的工艺要求与产量的变化而灵活机动地组合。

（二）我国化纤机械行业发展新领域

化纤生产和化纤机械设备生产，都面临由产量的增加向新品种的开发方向发展，同时向民用舒适型纤维、产业用纤维和军用纤维方向发展。

第一，为发展民用舒适型纤维生产提供技术装备。人造纤维由于具有天然纤维穿着舒适的特点而深受欢迎，合成纤维经过仿真处理也具有舒适性。天然纤维里还有许多纤维素纤维，如大豆、竹子、甘蔗渣、麦秆、玉米秆和棉秆皮等，都将进入纤维生产领域，机械设备必须与之相适应。无菌内衣、不沾污织物、立即变干的浴巾、不褶皱织物以及喷雾丝袜等新产品均已试验成功，有待于工业化生产。

第二，为发展产业用纤维生产提供技术设备。产业用纤维生产设备不但领域广阔，而且需用量大。如日本东丽公司和旭化成公司用化纤设备联合开发的逆透膜技术，来进行海水淡化；还有用聚合设备制成的粘合产品广泛用于产业，从小的贴胶到大量的粘合剂，等等。而这些产业已有成熟的技术，但要做到工业化生产，服务于社会，必须要机械设备相匹配。

第三，为发展军事工业用纤维生产提供技术装备。军事工业用纤维体现为两个方面，一种是传统的服饰品，有待增加新的品种，使其更具舒适、防晒、防寒及其他功能；另一种是用于军事工业装备使用的特种纤维，包括碳素纤维、芳纶纤维、超强度纳米管纤维和其他特种纤维。如质轻、耐高温而著称的碳素纤维，不论是采用粘胶工艺、腈纶工艺或者是沥青工艺，都需要相应设备形成生产能力进行工业化生产。这些新技术产品固然是从试验室问世的，但生产必定有完整的技术装备。化纤机械如何适应军工所需纤维的生产，有待进一步研究。

第二节 化纤广泛用于非织造和产业纺织领域

中国纺织品进出口商会提供的英国戴维－里格比协会（DRA）对用于非织造和产业用纺织品生产中所需聚酯、聚丙烯、尼龙和粘胶几类纤维用量的预测显示：2010年以前，上述几类纤维市场的平均增长率为3.7％，到2010年，聚丙烯和粘胶的市场份额将增大，聚酯则保持稳定，而尼龙会减小，但这４类纤维的绝对量都是增加的。

聚酯：DRA对含有聚酯成份的109种产业用纺织品在全球范围和地域性的需求量进行了预测分析（包括聚合物、纤维、纱线和织物）。由于来自聚丙烯机织物和新型聚丙烯和粘胶非织造产品的竞争日益剧烈，聚酯的增长率将低于前一阶段，到2010年其占份额将达25％，而欧洲、北美、东北亚（包括中国）的耗用量则占其总数的80％左右，大量的最终产品为絮填物、箱包和制鞋用料，增长速度最快的将是揩布、滤料、隔热绝缘用品等各种非织造布，2010年东北亚的产业用品聚酯耗用量将占全球的34％。

聚丙烯：DRA分析预测了66种产品，目前一半以上的消耗量是用于包装和医疗用品，增长最快的领域是包装和农用机织带材和各种揩布、过滤材料等熔喷非织造产品。2010年以前，东北亚的平均年递增率将高于全球平均数5.1％，并超过北美，成为全世界第二位聚丙烯材料消耗地区。

尼龙：分析预测63种产品，在非织造与无纺类产品某些传统领域中，一定程度上继续为聚酯和聚丙烯所替代，预计2010年消耗量将增至160万吨，东北亚仍据主要地位，南亚增长最快。

粘胶：分析预测30种产品，虽其基数甚小，但增长快，适用于快速增长的揩布和其他亲水性产品，10种十分热销的非织造产品中，９种含粘胶成份。2010年在粘胶产业用纺织品和非织造布领域中，西欧仍是最大的消费地区，预计东北亚将超过北美而居第二位，南亚地区尽管其原来基数甚小，但增长势头仍最为强劲。

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