可再生纖維道路的艱辛探索

　　上個(gè)世紀(jì)初，為了解決棉花資源短缺的狀況，代再生纖維素纖維——一般粘膠纖維實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。此后，隨著技術(shù)進(jìn)步和研究范圍的拓展，可再生纖維衍生出了其他類型。到目前為止，可再生纖維大致可以分為幾類：纖維素纖維、甲殼素纖維、藻類纖維，以及聚乳酸纖維、PTT纖維等其他品種。

　　好的“范本”

　　纖維素纖維是可再生纖維中的大類，也是進(jìn)展可再生資源的關(guān)鍵。目前，天然纖維素產(chǎn)量達(dá)到1000億噸／年，而面料業(yè)的纖維素用量不到2200萬噸／年。

　　如果說奧地利蘭精公司在上世紀(jì)80年代生產(chǎn)的Model纖維是纖維素纖維開發(fā)的典范，那么對(duì)樹木資源缺少的中國而言，粘膠纖維的進(jìn)展更具“范本”意義。

　　迄今為止，粘膠纖維仍在纖維素纖維家族中具有舉足輕重的地位。在前不久召開的第十五屆中國學(xué)纖維會(huì)議上，國內(nèi)粘膠纖維的相關(guān)企業(yè)來了一次大集合。雖然需求形勢(shì)依舊嚴(yán)峻，內(nèi)外部環(huán)境還很惡劣，但他們對(duì)行業(yè)的未來仍舊信心成色。

　　讓這些企業(yè)保持信心的理由，除了粘膠纖維本身具有一系列可貴的物理機(jī)械性能和符合衛(wèi)生要求的性質(zhì)，并通過產(chǎn)品創(chuàng)新、提高質(zhì)量和上色水平，大大拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域之外，還因?yàn)樾袠I(yè)已經(jīng)在清潔生產(chǎn)方面取得了階段性勝利，而且仍在不斷研發(fā)新技術(shù)，改進(jìn)不合理的生產(chǎn)方式。如山東海龍開發(fā)的廢水綜合處理技術(shù)，浙江富麗達(dá)開發(fā)的廢氣處理技術(shù)等，都為建站環(huán)境友好型行業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

　　業(yè)內(nèi)人士指出，粘膠纖維行業(yè)今后的延續(xù)進(jìn)展，必須依靠三方面的創(chuàng)新：工藝技術(shù)和裝備創(chuàng)新，產(chǎn)品創(chuàng)新，原材料應(yīng)用創(chuàng)新。工藝技術(shù)及裝備創(chuàng)新使中國粘膠纖維行業(yè)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)裝備的大容量、柔性化、低污染、低能耗，開發(fā)了我國粘膠纖維產(chǎn)業(yè)進(jìn)展的新時(shí)代。高濕模量粘膠纖維、硅系、磷系防火粘膠纖維等新品種，拓寬了粘膠纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。特別在國內(nèi)外需求形勢(shì)嚴(yán)峻的當(dāng)下，產(chǎn)品創(chuàng)新具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　目前，粘膠纖維原材料中應(yīng)用成熟的主要有棉漿和木漿。受棉花產(chǎn)量增長的限制，棉漿粕資源增長將受到較大制約；在木漿應(yīng)用方面，國外速生材進(jìn)展較成熟，但國內(nèi)木材資源緊缺，林漿一體化將受到較大影響。因此，原材料應(yīng)用創(chuàng)新是當(dāng)前粘膠纖維進(jìn)展面臨的重大課題。目前，行業(yè)已成功開發(fā)了竹、麻、棉桿等制漿原材料，隨著技術(shù)進(jìn)展，原材料來源將得到進(jìn)一步拓展。

　　新奇的血液

　　雖然可再生資源纖維有著其他纖維不可比擬的優(yōu)勢(shì)，但對(duì)它進(jìn)行大范圍推廣仍舊受到多重因素的限制。和石油基纖維材料相比，可再生纖維的原材料復(fù)雜多樣，難以操縱。同時(shí)，它的整理適應(yīng)性差，制成率低。因此，力學(xué)性能低、生產(chǎn)成本高是限制可再生資源纖維利用的主要瓶頸。

　　來源于節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物，通過殼聚糖紡絲工藝制成的甲殼素纖維，具有良好的生物活性、生物降解性，毒性極低；采納天然海藻中的提取物紡絲整理而成的海藻纖維，具有良好的生物相容性、可降解汲取性、生物相容性等特別性質(zhì)；聚乳酸以淀粉、糖類發(fā)酵的L-型乳酸聚合而成，一切農(nóng)產(chǎn)品，甚至一般植物都可提取淀粉生產(chǎn)聚乳酸，用以擺脫石油資源的威脅；PTT纖維的主要原材料1，3-PDO可以采納生物工程技術(shù)生產(chǎn)，標(biāo)志著傳統(tǒng)石油化學(xué)纖維的聚酯產(chǎn)品開始擺脫對(duì)石油的依賴……豐富的可再生纖維品種，不斷為可再生纖維家族注入新奇血液。

　　工藝的斟酌

　　不可否認(rèn)，很多纖維生成過程中使用的大量諸如NaOH、H2SO4等化學(xué)物質(zhì)，排放出H2S、SO2等有毒氣體和含鋅廢水，都會(huì)對(duì)空氣和水造成污染，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。為此，除了在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中做到節(jié)能減排，更徹底的方法是研究應(yīng)用環(huán)保的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)全程清潔生產(chǎn)。比如纖維素熔體紡絲和利用溶劑法生產(chǎn)纖維。

　　將纖維素進(jìn)行熱可塑化后，用環(huán)境負(fù)荷小的熔融紡絲法將其纖維化，生產(chǎn)出新纖維的過程，是纖維素熔體紡絲過程。和傳統(tǒng)干法或濕法紡絲工藝相比，此法省去了使用溶劑和溶劑回收的步驟，無有毒副產(chǎn)物產(chǎn)生，對(duì)能源需求較低。

　　溶劑法生產(chǎn)纖維素中，比較成功的案例是Lyocell纖維的生產(chǎn)工藝。它是將木漿溶于NMMO溶劑體系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，用干噴濕法工藝得到的新一代再生纖維素纖維。廢棄物可自然降解，生產(chǎn)過程中的氧化胺溶劑可99.5%回收再用，毒性極低，且不污染環(huán)境。

　　1980年，德國AkzoNobel公司首先取得了該工藝和產(chǎn)品專利，后由英國Courtaulds公司和奧地利Lenzing(蘭精)公司成功將其商業(yè)化，推向各地市場(chǎng)。到2004年5月，蘭精公司全方位收購了Lyocell纖維(包含長絲和短纖)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)，一度壟斷了市場(chǎng)。Lyocell纖維于20世紀(jì)90年代中期進(jìn)入中國市場(chǎng)，引發(fā)了我國Lyocell纖維系列產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)熱潮。

　　自20世紀(jì)90年代后期起，東華大學(xué)、上海面料控股集團(tuán)等單位進(jìn)行了長期研究，并和德國某研究所進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，取得了一些成功。目前，Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)問題還有待進(jìn)一步解決。但可以估計(jì)，隨著該纖維國產(chǎn)化成功，產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，我國Lyocell纖維的市場(chǎng)價(jià)格將不斷走低。

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