2021-10-24 11:57:51

行业大话 | “神六”飞天与纺织密不可分
来源:http://www.vifo.com.cn/article_view.asp?id=2029
  从神舟五号到神州六号,当全世界的人看着我们中国的航天员穿着我国自己研制的航天服工作时不禁对中国纺织科技日新月异的进步叹为观止。

  在中国,纺织业不仅能够生产出销往全球的物美价廉的纺织品服装,也能够成为航天工程的重要组成部分。 

  神舟六号上的纺织技术 

  谈到神舟载人航天工程与纺织行业,从事军用纺织品领域生产和研究多年的中国产业用纺织品行业协会理事长朱民儒说,“可以用密不可分来形容。”朱民儒介绍说,早在1992年初,我国就开始研究载人航天,是中国航天史上规模最宏大的现代化系统工程,涉及航空、船舶、兵器、机械、电子、化工、冶金、纺织、建筑等多个领域。此次神州六号载人飞船发射成功共有10多个纺织企业参与了纺织材料的研制和生产。 

    神州六号对纺织技术的应用最突出地表现在飞船进入大气层以后用于减速的降落伞和保障航天员生命系统的宇航服上。“神舟”飞船的降落伞足有1300平方米,比俄罗斯“联盟号”飞船的伞还大200平方米,但重量仅90多千克。从伞顶拎起,伞衣有20多米长,加上46.2米的伞绳和几米长的吊带,一副降落伞约70米长。又轻又薄的伞翼用绸每平方米分量较原来减轻10克左右,但其强牢度丝毫不减。主伞的伞绳直径只有2.5毫米,承重去能达到300千克,共有96根伞绳,而“神舟”飞船的返回舱重3吨多。 谈到大家都很感兴趣的航天服,朱民儒说,神州六号航天员所穿的主要是舱内航天服,由三部分组成:一是限制层,由耐高温、抗磨损材料制成,用来保护服装内层结构,并使航天服按预定形态膨胀,保证航天员穿着舒适合体;二是气密层,用涂有丁基或氯丁橡胶的锦纶织物制成,有良好的气密性,防止服装加压后气体泄漏;三是散温层,与内衣裤连接在一起,有许多管道,采用抽风或通风将气流送往头部,然后向四肢躯干流动,经肢体排风口汇集到总出口排出,带走人体代谢产生的热量。 

    能够转化成生产力的纺织科技 “航天纺织技术应用于民用一定会产生巨大的经济效益”,朱民儒理事长说,“国外很多航天领域的成果用于民用后即产生了很好的经济效益,例如,大家熟知的“尿不湿”就是美国最早航天转民用的成果,现在市场上的婴儿尿片就是这个原理。还有在2003年非典期间,许多医护人员穿着厚重的防护服无法散发体内热量,导致体力消耗太大。中国航天员中心利用航天服中的冷却技术,制作了特殊的冷却背心,赠送给小汤山医院和解放军309医院的医护人员,有效解决了防护服散热问题。 

    航天服的科技含量很高,密封调压、通风散热、排湿、抗冲击等功能……如果将这些研制成果转移到功能性服装的开发上,比如消防服、潜水服,或者工业防护服以及医用防护服,无疑将提升这些产品的科技含量,带动我国服装工业的发展。 

    发展的瓶颈——高性能纤维原料 

  朱民儒理事长说,我国的纺织技术在航天领域的应用可以说达到了国际水平,而且随着人类探索太空的脚步不断向更远处迈进,航天服的技术也会不断取得进展。但是我国在高性能纤维领域的研究、开发和产业化还有很长的路要走。 
    例如,对宇航用服装的重量要求特别严格,要求重量轻、强力高、抗辐射、密封性能好,我们的纺纱和织造生产没有问题,但生产高科技功能性面料的原料却全部依靠进口。还有生产高强度、低重量的降落伞绳的高强聚乙烯就是全部进口依靠进口。 

    一方面,我国对高性能纤维的需求巨大,最近几年来的年消耗量量都超过2000吨,每年都需要花费大量的外汇进口,高性能纤维的价格非常昂贵,平均在300-700元/公斤人民币。 

    另一方面,我国高性能纤维的产能严重不足。例如高强聚乙烯,国内只有3个比较形成规模的厂,但能力只有200吨,国内的需求在1000吨左右,而且产品的一致性与国外同类产品相比有很大差距。还有耐热、高强的芳纶纤维,每年国内需求也将近1000吨,但国内刚刚才有耐热芳纶的生产,产量只有几十吨,高强芳纶的生产几乎没有,只有几吨的能力。此外,用于复合材料的碳纤维,我国只能生产出用在密封、填充的碳纤维而不能生产出用于高强的碳纤维。而且国外供应商看到中国的需求巨大,自己的产能严重不足,不仅抬高供应价格,有时还限制供应的数量。 从长远来看,高性能纤维的应用领域都会越来越广,例如耐高温过滤材料、绝缘材料、消防服用的防护材料、防弹衣用的高强力材料,但原料问题会成为我国高科技领域深入开发的瓶颈。对于企业来说,从事高性能纤维的开发和生产需要的一次性投入非常高、风险大,因此,如果国家能够在这个领域多出台一些扶持政策会对服装、军工、建筑等多个领域产生深远的影响,把我国高科技领域的纺织技术推到一个更高的层次。