ビニルは600億元の治具理想繊維になる

2010年度紡績業界の2大重要科學技術賞である桑麻賞、紡績科學技術進歩賞の評価において、「高性能ビニル及びその織物開発」プロジェクトはいずれも1等賞を受賞した。

このプロジェクトの成功的な普及により、ビニルは繊維服用の行列に戻り、ビニルのいくつかの「リブ」を攻略し、その応用分野を拡大し、製品の科學技術含有量を高め、ビニル業界の発展に新たな活力を注入し、さらにアパレル生産企業に理想的な生地を提供した。私たちは特に高性能ビニルとその織物開発プロジェクトの最初の完成人である総後軍需裝備研究所の施顃梧博士を招き、彼がどのようにビニルを丈夫で耐久性のあるものにしたのかについて話した。理想的な治具生地のです。

司會者：施博士、ビニル繊維は柔らかくて快適で、服裝を作るのに適していますが、その欠點は染色性、しわ抵抗性が悪いことです。どのように改良し、その適切な用途を探していますか。

施椙梧：どの繊維にも長所と短所があり、繊維としての短所は工學技術者により重視される可能性があり、そうすればこの材料を長く避けることができる。ビニルの欠點は染色効果があまり鮮やかではなく、しわ止め性能があまりよくないことです。1960年代には、穀物と綿の爭いを緩和する國內初の合成繊維品種として大いに発展し、70年代には庶民はまだビロンやビ綿の服を著ていたが、その外観（色、張り具合）が理想的ではなかっただけに、最終的には後に発展したポリエステルに淘汰され、ビロンは徐々に繊維を服用する分野から追い出されていった。數年前にも軍は綿シーツを採用していたが、その後も綿シーツに取って代わられた。

ビニルの使用場面はセメント強化用繊維、水溶性繊維、貨幣証券用特殊強化繊維などに徐々に固定されている。國外には凍結ゴム紡績などの方法で紡績された高強度繊維もあり、強度は15 cN/dtexに達することができる。これらの特殊なビニルはいずれも通常の繊維品種としては使用できない。例えばセメント強化ビニルの強度も10 cN/dtex以上に達することができるが、熱水に弱く、染色加工に耐えられない。

しかし、どの材料にも適切な用途があり、色が鮮やかではなく、見た目がきつくない繊維に対しても、比較的適切な使用場所を見つけることができます。例えば作業服、軍武裝警察の作訓服など、必ずしも特別に明るい外観を必要としない。それにビロンにはたくさんの利點がある。

司會者：ビロンの長所は何に表れていますか。

施頾梧：ビニルの主な利點は、ビニルが一般的な紡績繊維の中で強度の高い繊維になる可能性があることです。ポリビニルアルコール（PVA）の理論的強度から計算すると、パラアラミド（典型的な品種はよく知られているKevlar繊維であり、防弾衣を作る繊維であるが、特殊繊維であり、高価である）に次ぐものであるからだ。ビニルはPVAの多くのヒドロキシル基を封止してポリビニルホルマールの構造を形成する必要があるが、依然として高い強度に達する可能性がある。PVAには大量のヒドロキシル基があるだけに、ビニル化されてからも多くのヒドロキシル基があり、良好な吸水性と快適性があり、合成繊維の中で吸濕性と快適性が綿繊維に最も近い品種と言える。ビロンは我が國で良好な産業基盤を持っている。我が國にはかつて10余りのビロン工場があり、數年前には大豆蛋白繊維を生産する工場もいくつか建設され、実質的にはビロン工場でもあったので、良好な産業基盤があり、しかも新設された工場の設備の狀態はもっと良い。ビロンは資源が豊富で、コストは相対的に低い。機能性ビニルを製造した後、高い性価比がある。

　　治具の理想繊維

司會者：どんな繊維品種にも適用面がありますが、ビニルはどんな織物に最適だと思いますか。

施顃梧：その長所と短所によって、ビニルは特に工裝生地を作るのに適していることが明らかになった。工裝生地は特に艶やかで明るい色調を必要としないし、特に引き締まった外観を必要としないからだ。また、他の繊維と混紡し、特殊な染色技術を採用するなどの方法を採用することができ、工裝生地に適したクロマトグラフィー、色深さ、光沢と伸縮しわ抵抗性能を達成することができる。もちろん、これは研究開発を経てより高い強度、耐摩耗性、寸法安定性を達成した高強度ビニルを指し、治具の使用要求に適している。

司會者：ビニル製工裝生地が発売される前に、國際的には通常どんな繊維を工裝生地に採用していますか。

施椙梧：ここで言う工裝生地とは、一般の工鉱企業の作業環境で使用され、摩擦衝突を防ぎ、油汚れの汚染を防ぎ、人體に対して一般的な防護作用を果たすための一般的な作業服生地であり、軍警が日常的に著用する作戦訓練服裝を含み、特殊な機能（例えば防弾、防火、防毒など）を持つ防護服裝生地ではない。

海外では普通の作業服生地としてナイロンと綿を混紡した生地が多く採用されているが、ナイロンは比較的耐摩耗性があるため、綿繊維の存在は吸濕性と快適性を提供することができる。國內ではナイロン資源が相対的に不足しているため、ポリエステル綿混紡生地を採用することが多い。比較的ハイエンドの使用の場合、逆比例ポリエステル綿であるCVC生地を採用することもあり、その綿の含有量はポリエステルより高く、より良い快適性がある。場合によっては全綿を採用することもある。我が軍の元のトレーニング生地もポリエステル/綿65/35混紡生地であり、その強度と耐摩耗性を高めるために、また織物の中にポリエステルフィラメントを用いて経緯方向にそれぞれ補強筋を嵌織したが、使用堅牢度はやはり要求を満たすことができなかった。{page_break}

　　綿紡績工場はビニル糸を生産することができる

司會者：現在、このプロジェクトでは40以上のロット、10種類近くの規格の糸が試作されていることが分かった。紡績糸の技術はどのようにして、どのような紡績工場が紡績できるのか。

施まぐ梧：このプロジェクトの主な難點はやはり繊維製造にある。紡績加工にはいくつかのコツがあるが、難しくはない。ハードウェア施設には新しい要求はありませんが、技術設計においてビニルの特徴を考慮し、技術パラメータにいくつかの調整があれば、スムーズに生産することができます。高強度ビニルを含む糸はすでに何萬トンも生産されており、あまり技術的な問題はありません。一般的な綿紡績工場では、高強度のビニルを含む糸を生産することができるはずだ。高強度ビニルを調達する靴下工場もあり、高強度ビニルの耐摩耗性の良さを生かして靴下を生産したいと考えているそうで、特にアウトドアスポーツ用の靴下としてフィードバックされた情報によると、非常に成功したという。

司會者：生地の品種の上で、プロジェクトが発売した典型的な製品はポリエステル/維/綿配合比60/20/20、30 Sで、軍警の夏と冬の訓練服に使用できる生地です。生地の生産過程で、どのような技術段階に注意する必要がありますか。

施椙梧：生地の生産過程において、作業服の使用要求を全面的に考慮しなければならない。作業服生地としては、まず堅牢さから人體の保護作用を追求すべきである（例えば、兵士は素手でビルに登ったり、ビルの壁面から素手で滑り落ちたりすることができ、この時は戦士の技術と體力のほか、主に服裝の高強度耐摩耗性能に依存する。丈夫でなければ、戦士は負傷する）。次に、良好な透過性、快適性を提供することです。そのため、粗糸支の低密度の設計構想を採用し、強度と透過性を両立することが望ましい。染色加工においては濕った狀態の高溫急乾燥を防止し、手觸りが硬くなる現象を回避しなければならない。適切な染色技術の下で、ビニル含有生地は依然として柔らかい手觸りを得ることができる。同時に、高強度ビニルを含む治具生地は依然として耐油撥水、除染容易、靜電気防止などの機能性整理を行うことができる。

　國內には600億元の市場空間がある

司會者：伝統的な工裝生地と比べて、ビニルを含む工裝生地は、性価格比でどのような優位性がありますか。國內外の市場空間はどのくらいですか。

施顃梧：性能上、我々が開発した高強度ビニル強度は7.7～8.0 cN/dtexに達しているため、少量の混合でも、生地の強度と耐摩耗性能を大幅に高めることができる。私はかつて20%の高強度ビニルを含む生地を作ったことがあり、耐平磨回數が5000回以上に達した結果（軍隊が訓練服を作った耐平磨合格指標は125回しかなかった）、平方メートルの重さ200 g前後の生地は、緯度方向の強度が1400×1000 Nのレベルに達することができる。

私の染色技師は、どんな生地でも素手で引き裂くことができると豪語していましたが、私たちが開発した高強度ビニル含有軍用生地に直面して、人の背が高い染色技師は負けてしまいました。

快適性の面では、軍用作訓服を例に、新舊品種の対比、類似平方ミック重の下で、生地の通気性、透濕性能が向上した。また、我々はまた新しい染色加工技術を実現することを研究し、この生地を95℃の水洗に耐えられ、色の堅牢度が依然として要求に達し、この性能の獲得は、治具生地を海外の治具運転要求に適応させることができる：海外治具は使用単位から専門治具サービス會社にレンタルされ、洗濯サービスも治具サービス會社が負擔し、使用単位の要求に応じて、數日に1回交代して、きれいな服を送って、汚れた服を著て帰ってきます。作業服は海外では個人のものではなく、回転して使用するため、高溫消毒に耐える性能が必要です。

國內の治具市場について言えば、普通の作業服を著て出勤する必要がある業界は採掘工業、製造業、水道、電気、蒸気、熱水、ガス、建築、林業、水利、交通運輸、郵便、倉庫などの業界があり、軍隊、武裝警察、公安が含まれ、統計によると約3億人の人口が作業服を著て出勤する必要がある。毎年治具に使用する費用は1人200元で、この市場には600億元の生産高。海外市場は明らかに大きくなるだろう。

現在、耐摩耗性を強化する機能性材料として高強度ビニルを使用して生産されている治具類生地は、すでに軍隊武裝警察の訓練服、一部の油田炭鉱の作業服に応用されており、一部の海外治具のために開発された生地はすでにヨーロッパ市場に販売されている。