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功能性纤维研发新思维为台湾纺织产业带来新机遇
文章来源:纺织服装周刊 2018-03-20


  台湾《纺织月刊》/供稿

  功能性纤维历经数十年的演进,已发展成熟且多样化,在功能性纤维的后续发展过程中,绿色、环保、永续发展成为各界共识。为协助台湾纺织企业向高附加值化产品转型迈进,以掌握市场机会、创造商机,台湾纺拓会特举办“功能性纤维研发新思维”产业交流会议,邀请台湾纺织产业综合研究所原料及纤维部副主任安大中,介绍全球化纤产业现况,阐述纤维研发的趋势与机遇,同时介绍智能纺织品及其发展,并与纺织企业共同就新思维与新材料的话题进行了探讨。

台湾纺织产业综合研究所原料及纤维部副主任安大中

  人口及社会结构改变 影响全球化纤供需变化

  纤维产量概况及预测

  根据日本化纤协会(JCFA)估计,2016年全球纤维产量为9530万吨,其中以合成纤维产量(6024万吨)最高,占全球纤维产量的67%。安大中指出,纤维素纤维产量占比不高,但随着近年来环保问题日益被重视,纤维素纤维因环保潮流需求增加,其产量快速增加且超过尼龙产量的情形值得关注。

  未来,合成纤维的产能预计每年增长2.6%,2020年将达9330万吨;合成纤维的产量估计每年增长3.6%,2020年将达到7080万吨;而产能与产量之间2250万吨的落差,显示可能会出现持续性的供过于求的情况。从长期来看,化学纤维(合成纤维及纤维素纤维)需求量的增加,推动全球纤维需求的增长,预估2020年全球纤维产量将超过1亿吨。

  2016年聚酯纤维产量为化学纤维之冠,约占化学纤维总产量的75%。另从主要化纤生产国家及地区来看,2016年全球化学纤维产量排名中,中国大陆仍居首位,中国台湾位居第4,占比3.6%。2016年台湾化纤产量达190万吨,其中尤以聚酯产量占比最高,聚酯纤维产量超过140万吨,尼龙产量则为28万吨,聚酯纤维用量比例相较其他国家高。

  需求结构分析

  对于世界纤维需求的结构变化,基于由数量转向价值,高附加值产品的需求增长、低出生率和人口老龄化、智能社会的新需求,以及环境与安全意识的日益提高,全球纤维需求将持续整体增长。

  此外,随着全球汽车产量增加,以及非织造布在医疗与卫材等领域不断地深入应用,致使汽车零件(安全气囊、座椅套、安全带等)与非织造布等非服饰领域的需求持续增长;而智能型社会通过运用先进的纤维与现代化技术的融合来实现智能型纺织品,也将拉动全球纤维需求持续扩增。

  在纤维供需预测方面,影响未来纤维消费量变化的因素将取决于“人口增减”及“人均纤维消费量变化”。全球人口预估将在未来数十年持续增长,所形成的庞大消费量为主要纤维需求增长动力。另外,全球人口老化急剧增加,老化程度以东亚尤为显著,其中以日本人口老化情形最严重。在高龄化社会的驱动下,对高龄护理商品需求增多,银发经济顺势而起,未来将在纤维/纺织产业的发展中扮演决定性角色。

  根据美国市场研究顾问公司Grand View 推测,目前全球医疗纺织品市场规模约为140亿美元,到2020年将增至约202亿美元。管理咨询公司埃森哲Accenture 与设计创新咨询公司Fjord 指出,用于医疗保健的穿戴式衣物到2019年将增长600%,达到20亿美元。安大中建议,企业经营可以开拓高龄市场与商机,以满足银发族的多元需求为方向,积极进行调整研发与生产布局。

  化纤发展思路

  一、中国化学纤维工业协会“十三五”路线图

  《纺织工业发展规划(2016-2020年)》的重点发展领域中,将绿色制造作为主要方向之一,对化纤产业设定的增长目标及研发方向如下:

  ● 总量目标:到2020年,化纤产量达到5500万吨(2016年4944万吨,产量增长近4.0%),年均增长率从“十二五”期间的9.2%调整为3.6%。

  ● 研发方向:循环经济、绿色制造。

  ● 绿色纤维:循环再利用化学纤维、生物基化学纤维、原液着色化学纤维。

  二、欧盟化纤协会CIRFS-循环经济

  近年欧盟发展循环经济政策,向零废弃物迈进,以支持可持续发展。循环经济的概念是产业可持续发展的重要核心价值,其中心思想是在有限的世界里,资源必须充分发挥其潜力,且致力减少浪费到最低限度。

  循环经济强调的是实现几乎没有废料的状态,产品、材料及其他形式的物质都能够被再利用或回收。

  ● 重复使用

  -回收废弃的纺织品(来自消费者、专业人士),并以其他形式进行修理及再利用。

  -欧盟已收集60%的废旧衣服,且数字正在提升。

  ● 回收

  -公司内部回收。

  -来自非纺织废料(如:聚酯宝特瓶)的纤维,80%为聚酯短纤维。

  -消费后废弃物(如:衣服、地毯、鱼网、气囊、农用/土工织物)。

  针对特定的废弃物带来的挑战,须制定一套定制化的解决方案,以预防废弃物的产生,并减少海洋污染。欧盟已订立减量的目标,期望可以在2020年减少30%常见的海洋垃圾。

  此外,最新研究发现,普通的刷毛衣物在清洗后都会释放出微小纤维到洗衣机废水中,导致废水入海处也有大量从服饰脱落的微小纤维,尤其是合成微纤维特别危险,因为其可能污染食物链。微小的纤维很容易被鱼类和其他野生动物摄食,且可能有生物累积效应,使得该含量随着食物链越积越多。要解决海洋污染问题,必须将目标设定得比废弃物处理技术更长远,因此需要企业加大力度改善研发方式。

  功能性时尚纺织新趋势 缔造多样化市场新机遇

  国际品牌向 Functional+Fashion 靠拢

  近年来随着人们生活方式的转变,运动及户外服饰逐渐扩展至适合于日常生活中穿着等多用途服饰,间接使功能性纺织品的终端运用范围扩大,进而可应用在日常都市与休闲服饰上。综观当今,不论时尚、运动或户外品牌等,已逐渐往结合“时尚”与“功能”之功能性时尚纺织品产品线靠拢,发展出兼具运动、休闲、户外、城市生活等多场合均适宜的服饰。

  功能服饰都市化市场趋势与应用开发

  近年为应对消费者与穿着者对服饰需兼具美观与功能的需求,促使功能性时尚纺织品的开发走向多元化趋势,而天然纤维与化学纤维混纺/交织面料、高含量弹性纤维面料,以及具有防污、抗菌(抑菌)及消臭功能的面料等成为关键应用材料。

  ● 市场趋势

  -都市建设形态:建设绿能化;

  -都市活动形态:交通低碳化;

  -都市穿着形态:时尚功能化;

  -都市生活形态:服饰多样化。

  ● 应用开发

  -都市服饰形象:清新;

  -都市服饰板型:简约;

  -都市服饰风格:摩登;

  -都市服饰应用:功能。

  智能型纺织品新思维 带来纺织产业新材料

  智能纺织品定义

  依各种机构预测,智能型纺织品市场正在快速增长,且后市增长发展可期。智能纺织品包含纤维与各种电子设备集成为一体的运动服、健身服、医疗保健等纺织品(可远程监控人体体温、心跳、血压、行为和血糖水平等)。

  依据欧盟(PDCEN/TR16298)智能纺织品定义、分类、应用及标准化需求,区分如下。

  ● 纺织电子化或电子纺织化:电能、通讯能力;

  ● 非电子化智能纺织品:无电能且无通讯能力;但依标准智能型纺织材料的定义,功能性纺织材料具有主动与环境互动,亦即可响应或适应环境中的变化。

  安大中表示,就化纤角度而言,非电子化智能型纺织品是较好的切入点。

  电子化智能型纺织品市场预估

  依据英国IDTechEX预估,2026年全球电子化纺织品市场规模将达32.6亿美元,2016~2026年复合年增长率达33%;美国Marketsand Markets预估,2020年全球智能纺织品市场规模高达47.2亿美元,2015~2020年复合年增长率达33.58%;而美国Transparency Market Research预估,2023年全球智能型纺织品市场将高达77.3亿美元的规模,2015~2023年复合年增长率为30.8%。

  电子化智能纺织品发展蓝图

  台湾在电子及纺织领域具有国际竞争力,若能将两者相互结合,对台湾纺织业将带来帮助,进而使得产业在国际市场的地位提升。

  非电子化智能型纺织品范畴

  欧盟PDCEN/TR16298提供“自我调节智能纺织材料”的分析原则,为具可逆反应且可渐进反应强度者;另一为不可逆反应但具可渐进反应强度者。列举如下:

  ● 相变化PCM(Phase Change Material)材料(化学吸放热反应),具调温作用(可逆且可渐进反应);

  ● 热传导材料,具调温作用(可逆且可渐进反应);

  ● 吸收(放射)750nm~100000nm红外线辐射热材料,具调温作用(可逆且可渐进反应);

  ● 可逆形变或形状记忆材料,可改变外观尺寸(可逆且可渐进反应);

  ● 剪应力增稠材料改变软硬,耐冲击(可逆且可渐进反应);

  ● 变色材料,可改变颜色(可逆且可渐进反应);

  ● 荧光及磷光,可荧光及蓄光(可逆且可渐进反应);

  ● 微胶囊介质缓释材料,特定介质缓释徐放(不可逆但可渐进反应)。

  研究议题与案例分享

  安大中同时针对凉爽、抗静电、弹性、可逆形变及光等新材料议题进行探讨,并分别就各议题做了案例阐述,以协助企业洞悉纤维新材料未来的发展方向,期望启发企业产品开发的概念。


  结论

  台湾的化纤生产一直致力于加强开发功能性新素材,且以功能性纺织品傲视全球纺织市场,营销版图横跨户外、运动、休闲、时尚等服装市场。然而,面对未来多变的市场,如何创新思维加速研发,在国际市场上力保领先地位,是台湾纺织产业必须正视及快速应对的课题。

  最后,安大中提出以下结论与建议:一是纤维的功能性创造,起始于生活风格与形态,因此可思考其所诱发的穿着与使用需求;二是全球纤维需求不减,增长动能源自新兴国家的中、高端应用市场(例如:奢华服饰、车用纺织品,与气候变迁、水资源及循环经济相关的纺织应用领域);三是功能性纤维方面,要争取参与标准化制定;四是产业用纤维方面,应深耕发展技术,并建立供应链;五是着力提升高附加值服饰的整合研发能力。

 
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