1.3.1. Тенденции в производстве и потреблении химических волокон

В развитии производства химических волокон можно выде­лить четыре этапа.

На первом этапе — с конца XIX в. до 1940-1950-х гг. разрабатывались и совершенствовались процессы получения искусственных волокон на основе природных полимеров из их растворов мокрым методом формования. Развивалось произ­водство вискозных волокон. Однако доминирующую роль в из­готовлении текстильных изделий играли природные волокна, химические рассматривались только как дополнение к ним. Изделия из химических волокон изготавливались в ограниченных количествах.

На втором этапе — 1940-1970-е гг. — развивались процес­сы синтеза волокнообразующих мономеров, полимеров и техно­логии получения волокон из расплавов синтетических полиме­ров. Одновременно сохранялось и совершенствовалось произ­водство волокон мокрым методом формования. Берут начало процессы модифицирования волокон. Производство химичес­ких волокон развивалось в промышленно развитых странах. В этот период созданы основные виды химических волокон, ко­торые можно назвать традиционными или классическими. Вместе с тем химические волокна по-прежнему рассматрива­лись как дополняющие и только частично заменяющие природ­ные волокна.

На третьем этапе — 1970-1990-е гг. — производство хими­ческих волокон существенно возросло. Широкое развитие полу­чили методы их модифицирования для улучшения потребитель­ских свойств. Химические волокна приобрели самостоятельное значение для самых различных видов изделий и областей при­менения. Кроме того, они широко использовались в смесях с природными волокнами. В этот же период в промышленно раз­витых странах созданы «волокна третьего поколения» с прин­ципиально новыми специфическими свойствами: сверхпроч­ные и сверхвысокомодульные, термостойкие и трудногорючие, хемостойкие, эластомерные и др.

На четвертом этапе — с 1990-х гг. до настоящего време­ни — появляются новые способы модифицирования, создаются новые виды многотоннажных волокон — «волокон будущего» или «волокон четвертого поколения». В их числе волокна на ос­нове воспроизводимого растительного сырья (лиоцелл, поли- лактидные), современные мономеры и полимеры, получаемые путем биохимического синтеза, и волокна на их основе. Прово­дятся исследования по применению новых принципов получе­ния полимеров и волокон, основанных на методах генной инже­нерии и биомиметики.

Главная особенность современной географии промышлен­ности химических волокон — мощный сдвиг ее в Азию. Именно этот континент стал ведущим по их выпуску, опередив не толь­ко Северную Америку, но и Западную Европу. Бурный рост производства химических волокон в Азии обусловили достиже­ния НТР: синтетические смолы хорошо транспортируются; их изготовление стало доступно многим азиатским странам, где возникла нефтехимия; заработная плата в большинстве этих стран в 10-20 раз ниже, чем в промышленно развитых, что осо­бенно важно для этого трудоемкого производства. Азиатские государства, производящие более половины хлопка в мире, су­щественно повысили свой потенциал в области текстильного сырья за счет химических волокон. Эта самая мощная в мире сырьевая база обеспечивает потребности текстильной, швейной и трикотажной отраслей региона. Доля Западной Европы и Се­верной Америки в мировом производстве химических волокон сокращается. В промышленно развитых странах этих регионов увеличивать выпуск химических волокон невыгодно.

Для химических волокон основных видов характерны раз­личные темпы развития производства. Так, если по полиэфир­ным и полипропиленовым отмечаются относительно высокие темпы, то по полиамидным и полиакрилонитрильным — незна­чительные и даже снижение; целлюлозные волокна вновь, пос­ле спада, имеют тенденцию к росту (табл. 1.14).

Таблица 1.14 Мировое производство химических волокон в 2010 г

Вид волокна	Количество, млн т	2010 г. к 2009 г., ± %
Полиэфирная комплексная нить	23,6	+16
Полиэфирное штапельное волокно	13,7	+9
Полипропиленовая комплексная нить	5,0	+6
Полипропиленовое штапельное волокно	1,0	+4
Полиамидная комплексная нить	3,8	+13
Полиамидное штапельное волокно	0,2	-14
Полиакрилнитрильное волокно	2,0	±0
Другие синтетические волокна	0,8	+22
Целлюлозная комплексная нить	0,4	+5
Целлюлозное штапельное волокно	3,2	+15

Как и ранее, из растворов и расплавов полимеров формируются комплексные нити, состоящие из ограниченного количества элементарных нитей; жгутики, состоящие из очень большого количества элементарных нитей; пленочные материалы; штамповочные изделия (детали обуви, одежды и др.).

Всего мировое производство химических волокон и нитей составило в 2010 г. 53,8 млн т, в том числе синтетических 49,7 млн т. Однако в будущем соотношение этих видов продукции значительно изменится. Производство химических комплексных нитей увеличится, а выработка жгутового волокна снизится. Это целесообразно технологически и выгодно эконо­мически. Комплексная нить может быть использована для из­готовления тканей или трикотажных изделий, а жгут предназ­начен для получения волокон определенной длины (30-200 мм), из которого вырабатывается пряжа с применением многопере­ходной технологии прядения.

В настоящее время уже разработаны способы выработки из комплексных нитей пряжеподобных нитей, обладающих повы­шенной объемностью, пористостью и ворсистостью. Стреми­тельно возрастает производство пряжеподобных комплексных нитей. Химические волокна будут, в основном, применяться для выработки пряжи из смеси с другими волокнами (натураль­ными и химическими).

В ближайшие годы, вероятно, появятся новые виды хими­ческих волокон с более высокими физико-механическими свой­ствами. Расширение ассортимента химических волокнистых материалов и повышение их качества будут осуществляться с целью придания им полезных эксплуатационных и потреби­тельских свойств.

Существующие классические способы формования хими­ческих волокнистых материалов и их переработка в пряжу, крученые и текстурированные нити, ткани, трикотажные изде­лия не в полной мере удовлетворяют постоянно возрастающие требования к количеству, ассортименту и качеству текстиль­ных изделий.

В XXI в. будут разработаны и внедрены новейшая техно­логия и наиболее совершенная техника производства химиче­ских волокнистых материалов и их переработка в текстильные изделия.

Из общего количества 80,1 млн т (по состоянию на 2010 г.) волокон, используемых в текстильном производстве, химиче­ские волокна на мировом рынке составляют ныне примерно 2/3 и около 3/4 — на европейском рынке. Они находят широкое применение при изготовлении текстильных материалов как бытового, так и технического назначения.

Уже к 2015 г. общемировое потребление химических воло­кон и нитей увеличится на 80 %, к 2020 г. их потребление на душу населения превысит 9 кг/чел. в год, а к 2050 г. — 13,6 кг. Основной рост спроса на химические волокна ожидается в Азии и Латинской Америке.

В развитых странах наблюдается тенденция перехода от массового производства текстильных продуктов к персоналией рованному и интеллектуальному. В прогнозируемми период расширится область применения новых материалов, превосхо­дящих натуральные, конечные свойства которых будут в мак­симальной степени определяться назначением волокон. Важ­ную роль в дальнейшем развитии рынка химических волокон получат разработка и внедрение новых материалов, «идентич­ных натуральным», а также химических волокон нового по­коления. Введение различных добавок позволяет придать им разные эффекты, в том числе терапевтические: фунгицидные, антиревматические, антиаллергические, дезодорирующие и др.

Перспективными технологиями производства химических волокон являются:

технологии производства высокотехнологичных волокон нового поколения со специальными функциями;

энергоэффективные технологии;

высокопродуктивные технологии получения волокнистых материалов;

технологии изготовления полимерных наново локон;

технологии получения полимеров и волокон, основанных на методах генной инженерии и биомиметики.

Более широкое распространение получат новые методы фор­мования волокон, в том числе применение методов прямого по­лучения нетканых материалов, минуя стадию получения шта­пельных волокон и нитей, а также их последующую текстиль­ную переработку.

За последние десятилетия в мире в производстве химиче­ских волокон и нитей произошла научно-техническая револю­ция. Появились химические волокна нового поколения, поз­воляющие вырабатывать высокогигиенические, экологически чистые изделия с мягким упругим грифом, высокой эластич­ностью и прочностью.