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革命性纤维与织物制造创新机构”将带给世界什么?

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【摘要】:
革命性纤维与织物制造创新机构”将带给世界什么?  2016年4月1日,美国国防部长卡特于宣布成立美国国家制造创新网络中第八家制造创新机构——“革命性纤维与织物制造创新机构”(RFT-IMI)。  现代纤维和织物具备诸多崭新的性能,比如超轻量化、强耐腐蚀、强力阻燃、极高强度等。它们拥有广泛的应用前景,包括消防员的先进防护服、救治战场伤员的抗菌包扎带等。开发并推广下一代智能多功能纺织品对制服、防护和承

革命性纤维与织物制造创新机构”将带给世界什么?

  2016年4月1日,美国国防部长卡特于宣布成立美国国家制造创新网络中第八家制造创新机构——“革命性纤维与织物制造创新机构”(RFT-IMI)。

  现代纤维和织物具备诸多崭新的性能,比如超轻量化、强耐腐蚀、强力阻燃、极高强度等。它们拥有广泛的应用前景,包括消防员的先进防护服、救治战场伤员的抗菌包扎带等。开发并推广下一代智能多功能纺织品对制服、防护和承载装备、人员与货物空运精确投送系统、涡轮和旋翼桨毂的新型结构、掩体/帐篷、机体的主承力和次承力构件、吸能设备等军民应用都非常重要。

  本次成立的RFT-IMI由美国国防部牵头组建,预计将获得超过3。25亿美元的初始公私联合资本投入。奥巴马曾在2015年3月18日亲自宣布“革命性纤维与织物制造创新机构”开启竞标。本文将向您初步展示“革命性纤维与织物”和“革命性纤维与织物制造创新机构”。

什么是革命性纤维与织物?

  纤维科学的新进展已经创造出了具备非凡属性的纤维。罕见的强度、阻燃、电气和其它新属性已经使纤维与织物应用空间发生了变革——因此使用了“革命性”这个词。现代革命性纤维与织物(RFT)在整个纤维与织物市场中快速增长的领域,具有广泛的商业和国防应用前景。RFT覆盖了一系列称作“技术纺织品”的纤维系统,由特种面料、工业面料、电子纺织品、智能面料以及其它先进纺织品组成。技术纺织品的核心特色是,它们基于合成纤维、天然纤维混纺和多材料纤维而构建。

为何投资革命性纤维与织物?

  革命性纤维与织物具有与众不同的属性,包括不可思议的轻质和防火性,非凡的强度以及包含电子传感器等。因此,RFT应用范围广泛,可以为消防员制成不受炽热火焰影响的消防服,能够将一块智能手表具备的传感能力复制进一片轻质纤维中,或者在一位受伤战士需要使用抗菌包扎带进行处理时轻易将其去除。

  商业领域——革命性纤维与织物产品的商业需求主要包括五大类:现场急救员制服、机械过滤设备、汽车气囊、人造缩帆带/海滩冲蚀防护、增强结构(机械稳定的土墙)。

  国防领域——革命性纤维与织物产品的国防需求十分广泛。主要包括四大类:个人挑战与货物空投系统、软墙/刚性墙掩体/帐篷和营地系统、士兵电源与数据集成系统、士兵制服。具体包括:士兵服装(可穿戴电子纺织品电源和数据传输总线),微小气候管理以及单兵装备,掩体/帐篷,降落伞,弹药与爆炸防护,化学、生物、辐射与核(CBRN)防护,阻燃阻热、环境保护、安全浮游装置、反重力外套等。其它国防部用户则在医疗与工程领域。

为什么要成立这个机构?

  许多国家在革命性纤维与织物领域都有发展计划,旨在激励创新并提升制造业。德国拥有弗劳恩霍夫应用研究促进协会,英国拥有弹射器中心,法国拥有卡诺科研机构网,加拿大拥有工业研究辅助计划,比利时拥有微电子研究中心(IMEC),中国台湾地区拥有工业技术研究所。特定纺织物相关应用研究机构在英、德和加拿大这样的国家都已设立。

  建立一家革命性纤维与织物制造创新机构,将为美国纺织品制造业未来在复杂纤维和织物技术领域生产中的全球领导地位和创新奠定基础。新的机构将联合政府、工业界和学术界等各方力量,在公私合作(PPP)模式下解决该技术从设计到产品的一系列制造挑战。该机构将能够支持在美国建立一个先进纤维和织物领域的端到端的创新生态系统,利用本土制造设施来开发制造工艺并使其规模化、产业化。

机构的主要技术方向

  目前,可以推测新机构关注三大技术领域——纤维,纱线,技术纺织品。

  “纤维”主要包括——高强度质量比纤维;“感知与反应”纤维;仿生纤维;生物降解纤维;单/双/三组分纤维;光电纤维;抗静电纤维;以及涂层和其它功能表面材料:抗菌,超级“憎一切”表面处理,防水和油的先进C6配方,具有高MVTR的选择性渗透薄膜,提升的纤维功能性(金属有机结构、金属-氧簇合物)。

  “纱线”主要包括——新型聚合物带;无氟(或氟碳)聚合物带;面向柔性混合电子(FHE)应用的薄膜和材料;电子纱线:电子材料和传统材料的结合,导电性-铜缠绕在纱线上,功能性(嵌入式天线)。

  “技术纺织品”主要包括——纺织品和处理:憎水,C4型处理等;温度自适应“智能”绝热;低成本阻热面料;小体积绝热;(主动或被动)适应冷热天气的智能材料;高性能缝合与封闭系统;电子纺织品:通过面料和电子器件互连进行电源和数据传输,"系统集成-电子器件集成/能量收获,缝合与连接-保持电通道。

  新机构将把非传统合作伙伴集合在一起,将纤维和纱线与集成电路、LED、太阳能电池和其它设备与先进材料集成在一起,创造可看、听、感知、通信、存储能源、调节温度、监测健康、改变颜色等功能的纤维与织物。比如,机构将把音频设备制造商Bose、计算机芯片制造商英特尔和纳米纤维制造商FibeRio公司,与更通常的纺织品制造商与用户沃里克铣削公司、Buhler纱线公司以及新百伦等进行结对,实施创新。RFT-MII还将与其它制造创新机构建立紧密合作关系,与相交叉的技术领域共享资源,比如柔性混合电子制造和先进复合材料制造领域。

机构的主要任务

 

  革命性纤维与织物制造创新机构将作为政府、学术界和工业界之间的公私合作关系(PPP)存在,处理该技术领域相关的制造业各个环节的挑战,从设计到终端产品。RFT-IMI将基于使用已验证的计算设计工具、耐久的知识管理系统以及一个协作的组织结构,为快速和柔性地生产最终产品的原型提供前沿能力。这些设计工具和试制能力将进行集成,以支持制造工艺改进,维护一个设计与性能数据和试验测试的公共资源库,提升当前的并制订新的工业标准。RFT-IMI公私合作关系将用于通过教育外延项目以及劳动力培训与再培训,培育新型劳动力,提升美国纺织品制造业的经济发展。

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