Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Текстильных изделий нового поколения


Технологии/Текстильных изделий нового поколения/Инновационные функциональные и многофункциональные нанокомпозиты на волокнистой основе. Часть 1. Российские реалии

Инновационные функциональные и многофункциональные нанокомпозиты на волокнистой основе. Часть 1. Российские реалии

15 октября 2014
Технический текстиль №32, 2014

Изгородин Анатолий Кузьмич


Положение дел в текстильной отрасли России в настоящее время нельзя считать удовлетворительным. Эта отрасль позволяет закрыть спрос на современный технический и медицинский  текстиль, по данным разных источников, всего на 14…17%;  при этом импортная составляющая продукции текстильной и легкой промышленности превышает 65%. Причем примерно 40% ввозимой продукции не имеет конкурентоспособных аналогов в нашей стране.

При этом, по данным Всемирной торговой организации, за последние 15 лет в мире товарооборот текстильной и легкой промышленности возрос в 2…2,5 раза и составляет в стоимостном выражении около 270 млрд. долларов США в год.  Доля России в мировом товарообороте текстиля составляет всего около 2%,  доля Китая - 30%, что в стоимостном выражении эквивалентно около 80 млрд. долларов США.

Доля предприятий, разрабатывающих и внедряющих в производстве инновационные технологии в России, по данным авторов стратегической программы исследований технологической платформы Текстильная и легкая промышленность, составляет около 10%, тогда как доля такого рода предприятий в других странах достигает 75%.

В связи с  серьезными проблемами в работе текстильной отрасли России, неспособностью ее удовлетворить стратегические интересы страны Президент, Председатель правительства и его заместители издали ряд постановлений и поручений, являющихся основой общероссийских и локальных программ развития текстильной отрасли России: Перечень поручений  Председателя  Правительства Российской Федерации В.В. Путина "По вопросам развития текстильной промышленности в Российской Федерации № ВП - П9-6722 от 23.09.2011 г. .•  Поручение Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина о разработке ассортимента форменного обмундирования с повышенными функциональными и потребительскими свойствами от 23.11.2011г. № ВП-П11-8378 .• Постановление Правительства Российской Федерации от 30.03.2012 г. № 269 о разработке новых инновационных материалов для функционирования силовых структур и защиты военнослужащих от воздействия огне-биофакторов, электромагнитных и магнитных полей .• Поручения  заместителя  Правительства Российской Федерации И.И. Сечина от 18.04.2011 г. № ИС-П9-190 и от 19.01.2012 г. № ИС-П9-190 о внедрении в производство новых сырьевых ресурсов и технологий.

Технический и медицинский, в том числе "умный"  текстиль, по данным литературы и последних  выставок во Франкфурте-на-Майне и Ганновере,  составляет в разных странах 70…80% всей товарной массы.

Пока Россия обеспечивает себя собственным текстилем только на 17%, Германия поставляет  его в Россию на 50 млрд. долларов США.  В то время, когда в Германии организованы 16 НИИ текстильного профиля и 119 предприятий по производству оборудования для текстильной отрасли, в России действуют всего 3 НИИ и 3 предприятия, у которых текстильные машины составляет некоторую долю товарной номенклатуры.

Стратегическое значение современной текстильной отрасли во многих странах уже осознано, в ближайшее время это должно  произойти  и в России.

В приведенной таблице представлены отдельные примеры из литературы и наших исследований по применению функциональных композитов и нанокомпозитов на волокнистой основе.

Из сведенной в таблицу информации видно,  что производство функциональных и многофункциональных материалов на волокнистой основе весьма перспективно.

Среди российских городов, возможности которых благоприятны для организации бизнеса в этой сфере, прежде всего следует отнести Иваново: здесь есть специалисты по созданию волокнистой основы различной структуры и разных способов ее формирования .•  методы формирования волокнистых композитов, содержащих функциональные компоненты, как показывает отечественный и зарубежный опыт, могут быть реализованы с использованием отделочного оборудования; его проектировали, производили и эксплуатировали на предприятиях ивановского региона .•  для производства композитов на волокнистой основе могут быть использованы имеющиеся в Иваново специалисты, прошедшие переподготовку в Текстильном институте ИвГПУ течение 2…6 месяцев.

На кафедре физики и нанотехнологий Текстильного института ИвГПУ  разработаны компонентный состав и технология изготовления магнитных тканей и нетканых полотен, позволяющих уже сейчас решать некоторые из задач, сведенных в таблицу.

На полупромышленных установках методами иммобилизации и импрегирования получены магнитные ткани, создающие магнитное поле 5…70 мТл, которого достаточно для реализации магнитотерапии, повышения адаптационно-регенерационных функций организма человека в экстремальных условиях. Получены образцы функциональных и многофункциональных композитов на волокнистой основе защитных от электромагнитных и акустических волн, вибраций, а также повышенных и пониженных температур, отличающихся повышенными термо- и морозостойкостью.     

Изготовленные магнитные костюмы испытаны совместно с кафедрой медицинских катастроф и лабораторией физиотерапии областной больницы в условиях, приближенных к условиям тушения пожара. У лиц, пользовавшихся магнитными костюмами, улучшились два важнейших показателя,  используемых в Европе и Северной Америке: снизился показатель «биологический возраст», улучшился показатель «индекс здоровья».

Магнитная ткань, гибкая и прочная,    может быть использована для изготовления нижней и верхней одежды, выполняющей дополнительную функцию: профилактику и лечение различных заболеваний; при этом люди, которые ее носят, не стеснены в своих действиях и не прерывают их ни на работе, ни в быту. 

Производство нужно начать с изготовления магнитных тканей и нетканых полотен по следующим причинам: этот текстиль эффективен в равной степени в качестве средства защиты (людей, высокоточной аппаратуры, объектов энергетики) и средства терапии (в магнитотерапии нуждается около 1 млрд. человек).

Магнитную ткань пока не производят за рубежом; технология получения магнитной ткани наиболее полно разработана в России;  на промышленную технологию изготовления магнитной ткани реально получить новые патенты.

Уже сегодня получено 11 патентов: на материалы, используемые для изготовления функциональных компонентов .• на состав функциональных нанокомпозитов на волокнистой основе .• на способы и устройства для изготовления указанных нанокомпозитов.

Уровень нашей подготовки к производству магнитного текстиля подтвержден экспертами мирового сообщества: серебряная медаль бельгийской выставки (2011) .• золотая медаль женевской выставки (2013) .• диплом федеральной службы по интеллектуальной собственности (Брюссель - Эврика 2008) .• диплом международной академии наук (Великобритания) за лучший доклад по исследовательской работе в рамках секции: "Безопасность деятельности человека".

Для производственного участка потребуются: установка для активирования волокнистой основы в низкотемпературной плазме при атмосферном давлении .•  установка для иммобилизации частиц магнитного материала в ткань .•  участок для реализации экстракционно-пиролитического способа получения волокнистых нанокомпозитов .• лаборатория контроля исходных материалов и получаемой продукции .• магнитная система на постоянных магнитах для текстурирования и намагничивания текстильных материалов .• химическая лаборатория с необходимым оборудованием .• инфраструктура (помещение, отопление, канализация, энергообеспечение). Производственный участок может быть в собственности предпринимателя или государства.

Одновременно с подготовкой производственного участка необходимо провести комплекс мероприятий по оценке рынка и экономической эффективности магнитной и других тканей.

В случае успешной работы в последующем можно начать производство тканей защитных от электромагнитного излучения, воздействия акустических волн и вибраций, химических и биологических факторов, а также функциональных композитов и нанокомпозитов инженерного назначения.

В настоящее время  полученные нами результаты работ являются новыми: эксперты не нашли мировых аналогов. Это подтверждает, в частности, и анализ экспозиций крупнейших мировых текстильных выставок 2013-2014 годов.

Реализация проекта выведет Россию и Ивановский регион в лидирующую группу производителей инновационных функциональных нанокомрозитов на волокнистой основе, обеспечить потребности внутреннего рынка, экспортировать продукцию.

Весьма актуальная задача – разработка и производство защитной одежды. Около 900 тыс. человек в нашей стране работают в экстремальных условиях.  Кроме этого, 100 тыс. человек проживают в городах, где расположены опасные химические  объекты. Ежегодно в атмосферу поступает 20 млн. т. химических веществ, 84 млн. т. токсичных отходов, сотни миллионов тонн вредных веществ поступают к нам  из-за рубежа, в том числе в виде вулканических выбросов.

В огромной России периодически возникают природные очаги клещевого энцефалита, боррелиоза, геморрагической лихорадки, бешенства, чумы, сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза, ящура.

Для защиты от воздействия и предотвращения распространения этих болезней актуальны изделия на основе многофункциональных нанокомпозитов на волокнистой основе с элементами интеллектуальности. Они позволяют диагностировать работу различных систем организма человека, передачи и приема информации для реализации действий по поддержанию этих систем в рабочем состоянии и нормализации адаптационно-регенерационных функций всех систем организма человека, особенно нервной, в экстремальных ситуациях.        

При разработке защитной одежды пожарных существующий с древних времен принцип "защитить поверхность тела человека" необходимо существенно дополнить: "защитить поверхность тела человека и нормализовать работу всех систем организма, особенно нервной". 

Для его реализации этого принципа может быть использована, к примеру, одежда на основе текстильных композитов с  постоянным магнитным полем индукцией 5…70 мТл.

В большинстве случаев защитная одежда должна быть многофункциональной. Например, одежда пожарного должна защищать от следующих внешних воздействия:  теплового потока (до 40 кВт/м2 и до 300оС .• поверхностей, нагретых до 400оС .• жидких веществ, имеющихся на объектах и используемых при пожаротушении .• открытого пламени.

Материал одежды должен обладать: пониженной до 0,06 Вт/моС теплопроводностью .•  кислородным индексом не ниже 27% .• водонепроницаемостью при давлении не менее 1000 мм вод.столба .• устойчивостью к воздействию кислот и щелочей.  При этом защитный костюм должен обеспечивать повышенный уровень регенерационных и защитных функций организма в биологических активных зонах:  воротниковой, позвоночника и надпочечников.

В связи с этим особенную актуальность приобретают разработка компонентного состава и технологии изготовления многофункциональных нанокомпозитов на волокнистой основе с необходимым уровнем инженерных и функциональных свойств.


КОМПАНИИ И ТОРГОВЫЕ МАРКИ, УПОМЯНУТЫЕ В СТАТЬЕ

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ