紡織業(yè)是制造業(yè)的主要貢獻(xiàn)因素之一。勞動(dòng)力成本和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使紡織業(yè)從西方向東方轉(zhuǎn)移，但具有創(chuàng)造分支價(jià)值和增量增值應(yīng)用的高性能紡織關(guān)鍵技術(shù)卻仍然掌握在西方業(yè)內(nèi)手里。為應(yīng)對(duì)這一形勢(shì)，印度紡織業(yè)正在制定國(guó)家級(jí)舉措，如技術(shù)紡織品技術(shù)團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)是研發(fā)紡織物的關(guān)鍵技術(shù)。印度政府的這一重大舉措旨在將國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模在2024年之前達(dá)到400億～500億美元。

高級(jí)紡織產(chǎn)品屬于增值制造，這些應(yīng)用包括非商品應(yīng)用，如工業(yè)紡織品、可穿戴電子紡織品、智能活動(dòng)服裝等。這些產(chǎn)品的應(yīng)用在很大程度上側(cè)重于改善生活方式，提升健康和保護(hù)環(huán)境，強(qiáng)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)性屬性。由于利用新材料和生產(chǎn)成本效益高的產(chǎn)品正在出現(xiàn)，行業(yè)給予適當(dāng)?shù)目紤]。

作為原料的新作物

天然纖維，包括有機(jī)棉、亞麻、黃麻和大麻，在工業(yè)和功能應(yīng)用方面提供了新的應(yīng)用機(jī)會(huì)。美國(guó)對(duì)這類品種正產(chǎn)生特殊興趣，已對(duì)研發(fā)大麻取消了禁令，并嚴(yán)格規(guī)定四氫大麻酚(THC)的用量，設(shè)定在0.3%以下。此外，部分國(guó)家機(jī)構(gòu)也在頒發(fā)相關(guān)許可證。

美國(guó)已有46個(gè)州種植大麻合法化，約50萬(wàn)英畝的土地在2019年獲得種植大麻的許可。工業(yè)大麻可制造復(fù)合材料、工業(yè)濕巾，對(duì)家用家具的研發(fā)也在進(jìn)行中，它能向一些建筑產(chǎn)品提供無(wú)可替代的原材料，并且大麻油也十分具有經(jīng)濟(jì)潛力，大麻工業(yè)產(chǎn)品和紡織品已成為最直接的產(chǎn)品。

生物模擬研發(fā)

以杜邦公司為例，模仿大自然在實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)發(fā)并改進(jìn)和功能化的紡織材料一直是許多公司的研發(fā)靈感來(lái)源。纖維公司有很多開(kāi)發(fā)仿生纖維資源，一個(gè)值得注意的是用于彈道防護(hù)和其他重工業(yè)應(yīng)用的合成絲纖維。盡管高端紡織業(yè)的研發(fā)仍處于方興未艾階段，但有幾個(gè)性能已通過(guò)仿生原理獲得應(yīng)用。防水劑涂層紡織品的超疏水性就是一個(gè)很好的例證。

美國(guó)得州理工大學(xué)校長(zhǎng)路易斯·拉菲爾·赫雷拉-埃斯特雷拉是著名的植物基因組學(xué)教授，他利用仿生概念開(kāi)發(fā)出下一代棉花。這種新型棉纖維是一種重要的可持續(xù)材料，是農(nóng)民的寶貴經(jīng)濟(jì)作物，它避免了讓棉花在嚴(yán)重的非生物脅迫下生長(zhǎng)，培育出高質(zhì)量的棉花，這是棉花產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)主要項(xiàng)目，它適用于美國(guó)得州、非洲和印度中部。美國(guó)科技顧問(wèn)委員會(huì)(PCAST)因此將其納入5個(gè)“未來(lái)產(chǎn)業(yè)”，并將其定位為高端制造業(yè)。

自然賦予某些物種獨(dú)特的生存特征。如，鹵蟲(chóng)藻可在鹽水中生存，當(dāng)咸水塘干涸時(shí)，其卵可存活10年。為建立這種自然生存策略的遺傳基礎(chǔ)，人類可開(kāi)發(fā)下一代糧食和經(jīng)濟(jì)作物。赫雷拉-埃斯特拉實(shí)驗(yàn)室的研究重點(diǎn)是如何彈性模仿生物特征。水熊就是這樣，它可在極端的氣候中生存，如高壓和低壓，及在空氣稀薄和缺乏食物的環(huán)境中生存。利用基因工程和重組DNA技術(shù)模擬熱帶溫度，使植物在不適合氣候的條件下復(fù)活，如棉花。

功能性合成產(chǎn)品

纖維和紡織品已能實(shí)現(xiàn)功能化增值，如催化清洗或自潔。在纖維方面，功能可結(jié)合擠壓技術(shù)，使纖維功能化。這種功能化過(guò)程在織物成型后已很常見(jiàn)。由于易于處理，更具有可用性的三維結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，也使相關(guān)化學(xué)獲得更廣泛的應(yīng)用。

催化顆粒與合成絲的結(jié)合可通過(guò)芯/護(hù)套擠壓工藝實(shí)現(xiàn)。位于美國(guó)佛羅里達(dá)的墨爾本希爾斯公司專門研發(fā)這類技術(shù)。根據(jù)希爾斯的說(shuō)法，不同類型的結(jié)構(gòu)都是如此，如低熔鞘和高熔核、導(dǎo)電核；以及表面的添加劑顆粒，以提供催化能力。機(jī)械的研發(fā)使纖維噴絲板獲得改進(jìn)，它可擠出亞微米纖維，以生產(chǎn)具有增強(qiáng)表面積的無(wú)紡品強(qiáng)度。

通常，熔噴網(wǎng)有微米大小的纖維制造。美國(guó)田納西州諾克斯維爾大學(xué)和得州理工大學(xué)的無(wú)紡研究小組在合作開(kāi)發(fā)獨(dú)立的、單層的熔噴網(wǎng)，其纖維的亞微米尺寸在520nm到2000nm之間。熔噴網(wǎng)由于缺乏強(qiáng)度，通常需要多層，但仍具有過(guò)濾效果。

該行業(yè)正在努力實(shí)現(xiàn)高效率研發(fā)，因此若能減少層次和減輕重量則可帶來(lái)更高的價(jià)值，它能使腹板產(chǎn)生足夠強(qiáng)的熔噴器，這將帶來(lái)很好的增量發(fā)展。獨(dú)特的亞微米網(wǎng)顯示出比正常大小的無(wú)紡布更高的過(guò)濾質(zhì)量因子。隨著目前疫情的蔓延，市場(chǎng)更需要高效率的納米水平，具有精細(xì)纖維尺寸的高效過(guò)濾器。

納米纖維研發(fā)：人類研發(fā)去哪里？

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，阿克倫大學(xué)的研究人員恢復(fù)了將聚合物溶液拉伸以形成薄而細(xì)的絲，這導(dǎo)致納米中第一批初創(chuàng)企業(yè)初出茅廬。其中有一家名為eSpinTechnologiesInc.的光纖技術(shù)公司因此而爆發(fā)式增長(zhǎng)，它因此得到美國(guó)政府的贊助。以此可看出，納米纖維在醫(yī)療應(yīng)用、儲(chǔ)能和過(guò)濾功能化方面提供了大量的潛在空間。

美國(guó)得州理工大學(xué)的研究重點(diǎn)是利用納米纖維作為解毒和過(guò)濾介質(zhì)催化衰變有毒染料化學(xué)品。使二氧化鈦納米粒子轉(zhuǎn)化為復(fù)合納米纖維。功能化的納米纖維可用于羅丹明B(RhB)更加潔凈。研究人員發(fā)現(xiàn)，RhB在6小時(shí)內(nèi)可降解80%，其余時(shí)間內(nèi)降解20%，49天后完全消失。

功能化是個(gè)有趣的方面，如照片在陽(yáng)光下要發(fā)生退化，依據(jù)早期的方法，通常是紫外線發(fā)生了作用。依據(jù)其原理，納米纖維和納米粒子就有相當(dāng)有效的科學(xué)方法來(lái)支持其效率和應(yīng)用。而要實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，則需要降低成本并讓市場(chǎng)接受。

下一步將產(chǎn)生怎樣的工業(yè)部門？

紡織工業(yè)需要集中精力研發(fā)并促進(jìn)增值應(yīng)用，這些應(yīng)用可滿足增進(jìn)人類健康和保護(hù)環(huán)境。這需要傳統(tǒng)部門產(chǎn)生新的研發(fā)路徑，就像第二次世界大戰(zhàn)一樣，對(duì)國(guó)防工業(yè)的投資導(dǎo)致其他工業(yè)部門的增長(zhǎng)。若把注意力集中在涉及科學(xué)、工程和人文科學(xué)的多學(xué)科方法上，那么新的增長(zhǎng)將會(huì)出現(xiàn)。

（據(jù)美國(guó)《高級(jí)纖維資源網(wǎng)》https://advancedtextilessource.com/2020/03/09/developments-inadvanced-fibers/近期資料）