汪進(jìn)秋

（唐山三友化工股份有限公司 技術(shù)中心，河北 唐山 063305）

目前，全球最強的粘膠短纖維研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)為奧地利蘭精公司，在亞洲、歐洲、美洲均建有工廠，在NMMO溶劑紡絲方面處于壟斷地位。其次是印度博拉集團，在印度、泰國、印尼、中國等建有生產(chǎn)基地。除二者外，全球粘膠纖維產(chǎn)能較大的廠商主要集中在中國，包括唐山三友、賽得利、中泰化學(xué)等，但研發(fā)能力與發(fā)達(dá)國家相比還有一定差距。各主要粘膠短纖維生產(chǎn)企業(yè)均設(shè)有設(shè)計研發(fā)中心，以綠色、環(huán)保為核心的第三代技術(shù)正在發(fā)展與普及，使粘膠短纖維的發(fā)展實現(xiàn)了質(zhì)的飛越。

1 國外粘膠短纖維技術(shù)形成與發(fā)展

粘膠短纖維技術(shù)最早由英國 Courtaulds（考陶爾茲）公司發(fā)明，并于 1905年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。20世紀(jì)70年代以后，由于合成纖維的迅速發(fā)展，以及粘膠纖維生產(chǎn)工藝冗長，“三廢”難治理等原因，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家紛紛縮減粘膠短纖維產(chǎn)能，強化產(chǎn)業(yè)集中度，以利于新工藝、新技術(shù)開發(fā)及污染治理，整體的經(jīng)濟效益大幅提高，發(fā)展速度、技術(shù)水平始終處于領(lǐng)先地位。目前，發(fā)達(dá)國家粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)已發(fā)展到第三個階段，包括荷蘭、奧地利、德國、韓國、俄國、日本等，尤其以奧地利蘭精公司為代表的“天絲”技術(shù)，已壟斷第三代技術(shù)長達(dá)20年[1]。

2 國內(nèi)粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)的形成

1994年時，除九江化纖廠引進(jìn)具有國際先進(jìn)水平的短纖維生產(chǎn)設(shè)備外，其余基本為 50、60年代水平。當(dāng)時，我國粘膠短纖維生產(chǎn)企業(yè)約有29家（不包括國家已批的籌建、在建廠家），多數(shù)規(guī)模在0.5-1.1萬噸左右，2萬噸以上規(guī)模的只有丹東、吉林、九江、新鄉(xiāng)、余姚5家企業(yè)[2]。總體缺陷在于：設(shè)備單機容量小、能耗高、自控水平低，產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量穩(wěn)定性差，廢氣、廢水排放量大，技術(shù)落后。

20世紀(jì)90年代末，唐山三友化纖投產(chǎn)了2萬噸/年粘膠短纖維項目，主要工藝技術(shù)裝備由奧地利蘭精公司、德國埃伯納公司引進(jìn)，是我國當(dāng)時粘膠短纖維項目起點最高、工藝設(shè)備技術(shù)最先進(jìn)的企業(yè)，使中國粘膠短纖維生產(chǎn)技術(shù)跨躍30年的代溝，直追國際先進(jìn)水平。隨后，九江化纖、南京化纖、山東海龍等通過引進(jìn)或合資，先后完成了產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，使中國粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)迎來了新的發(fā)展。

3 國內(nèi)粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

3.1 裝備技術(shù)發(fā)展

針對我國粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)形成初期生產(chǎn)效率低、能耗高、環(huán)境重污染，以及產(chǎn)品單一、質(zhì)量差等問題，山東海龍成功開發(fā)“年產(chǎn) 45 000噸粘膠短纖維工程系統(tǒng)集成化研究”項目，使粘膠短纖維生產(chǎn)線單線產(chǎn)能由原來的 1-2萬噸/年提高到4.5萬噸/年，燒堿、硫酸、二硫化碳等原材料消耗降低20%，工藝技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量均得到提升。

唐山三友通過消化吸收及再創(chuàng)新，將最初設(shè)計能力只有 2萬噸/年的進(jìn)口生產(chǎn)線提高到 3萬噸/年，并相繼開發(fā)出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的 6萬噸/年、8萬噸/年、世界最大、最先進(jìn)的粘膠短纖維生產(chǎn)線，構(gòu)建了模塊式大容量粘膠短纖維生產(chǎn)系統(tǒng)，單位產(chǎn)品綜合消耗降低 27%，產(chǎn)品的優(yōu)等品率達(dá)到99%，實現(xiàn)了高速、高效、高產(chǎn)能與高度自控的粘膠短纖維生產(chǎn)，具備了粘膠短纖維生產(chǎn)線從工藝設(shè)計到配套制作的全部能力，包括 DCS控制系統(tǒng)開發(fā)。不但打破了國外的技術(shù)封鎖，更使我國粘膠短纖維制造技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

2015年，宜賓絲麗雅年產(chǎn)10萬噸粘膠短纖維生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，項目關(guān)鍵主機設(shè)備由恒天重工開發(fā)和提供，標(biāo)志著國內(nèi)粘膠短纖維裝備技術(shù)再上新臺階。該項目的投用，是國產(chǎn)粘膠短纖維技術(shù)裝備成果轉(zhuǎn)化的成功范例。至此，在普通粘膠短纖維方面，國內(nèi)技術(shù)裝備水平已追上世界先進(jìn)水平，并正在努力超越。

在第二代、第三代技術(shù)方面，技術(shù)突破還顯不足，國內(nèi)大部分企業(yè)還處于實驗開發(fā)階段。第二代技術(shù)方面，唐山三友通過集成開發(fā)已完全掌握高濕模量粘膠短纖維生產(chǎn)技術(shù)。第三代技術(shù)方面，最具代表性的是恒天天鵝、山東英利引自奧地利One-A（昂一）公司的NMMO溶劑法紡絲技術(shù)，目前已穩(wěn)定運行。同時，由中國紡科院自主開發(fā)的1.5萬噸/年NMMO溶劑法紡絲生產(chǎn)線也已投入運行。溶劑法紡絲技術(shù)原料取自木材，可不斷自然再生，生產(chǎn)過程清潔無污染，徹底解決了傳統(tǒng)粘膠短纖維生產(chǎn)過程中含硫廢氣排放問題，屬綠色紡絲技術(shù)。但 NMM0溶劑法紡絲技術(shù)復(fù)雜、溶劑回收困難，投資巨大。

3.2 產(chǎn)品開發(fā)

3.2.1 普通粘膠短纖維

目前，國內(nèi)大部分企業(yè)都在產(chǎn)品的差別化、功能化上下功夫，比較成功的有唐山三友的高白纖維，唐山三友、山東海龍的無機阻燃纖維，吉化和唐山三友的竹纖維等已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。我國是產(chǎn)竹大國，資源豐富且可再生，取之不盡用之不竭。作為我國自主研發(fā)的一種特殊粘膠短纖維――竹纖維，已形成“天竹”“云竹”等多個品牌和系列。

目前在竹漿纖維的加工過程中，采用竹漿粕變性生產(chǎn)工藝，成功地保持了竹纖維的抗菌抑菌性能[3]。

另外，竹纖維中還含有紫外線吸收劑——葉綠素銅鈉，竹纖維對大氣中的紫外線反射率較低，具有很強的吸收紫外線作用[4]，因其獨特的功能，應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用范圍將不斷拓展，前景廣闊。

3.2.2 高濕模量粘膠纖維

莫代爾纖維是二代粘膠短纖維中最具代表性的產(chǎn)品，由奧地利蘭精（Lenzing）公司于 20世紀(jì) 70年代研究開發(fā)而成[5]。國內(nèi)只有唐山三友開發(fā)出了實質(zhì)意義上的莫代爾纖維，并在此基礎(chǔ)上又開發(fā)出了具有中國特色的竹代爾纖維，代表了國內(nèi)二代粘膠短纖維的最高水平。

竹代爾纖維集竹纖維與莫代爾纖維優(yōu)點于一身，尤其在服用、染色等方面性能突出。竹代爾纖維的耐水洗性能較好，且經(jīng)過多次洗滌仍保持鮮艷如新，與棉織物一起經(jīng)過 25次洗滌后，棉織物手感將越洗越硬，而竹代爾纖維面料恰恰相反，越洗越柔軟，越洗越亮麗[6]。竹代爾纖維再次拓展了竹纖維的應(yīng)用領(lǐng)域[7]。

3.2.3 萊賽爾纖維

萊賽爾（Lyocell）纖維，是NMMO溶劑紡產(chǎn)品的統(tǒng)稱，是最早產(chǎn)業(yè)化的溶劑紡絲技術(shù)，其代表產(chǎn)品為奧地利蘭精公司的天絲，是近 30年來研究和開發(fā)最為成功的人造纖維，被譽為 21世紀(jì)的綠色纖維[5]。除了具有普通粘膠短纖維特性外，在強度、染色性能等方面獨領(lǐng)風(fēng)騷，代表著未來紡織服裝原料的發(fā)展方向。

目前，國內(nèi)只有恒天天鵝、山東英利通過引進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，紡科院自主開發(fā)的萬噸生產(chǎn)線也已投入運行，其他企業(yè)仍處于摸索和研究階段。

4 粘膠短纖維“三廢”治理

粘膠纖維生產(chǎn)的主要污染物是CS2和H2S氣體，重點在于CS2治理。

目前，發(fā)達(dá)國家粘膠短纖維企業(yè)，通過產(chǎn)能轉(zhuǎn)移、高成本治理、綠色紡絲工藝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用等已基本解決行業(yè)污染問題。而國內(nèi)企業(yè)還處于用后治理階段，距離“三廢”徹底治理還有相當(dāng)長的路要走。

國內(nèi)做得較好企業(yè)有唐山三友、宜賓絲麗雅、山東海龍等[8]。唐山三友圍繞高效裝備、節(jié)能技術(shù)、智能生產(chǎn)、環(huán)保處理等關(guān)鍵技術(shù)集成開發(fā)8萬噸大容量高效節(jié)能粘膠短纖維裝備技術(shù)，廢氣總硫處理率達(dá)95%以上，二硫化碳循環(huán)利用率達(dá)80%，水資源循環(huán)利用率達(dá)70%，在推動行業(yè)裝備技術(shù)升級的同時，更促進(jìn)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。恒天集團為宜賓絲麗雅開發(fā)的10萬噸/年粘膠短纖維關(guān)鍵裝備與技術(shù)在節(jié)能減排方面效果突出。

5 發(fā)展趨勢

隨著史上最嚴(yán)《新環(huán)保法》的出臺，粘膠企業(yè)的污染問題將成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸[9]。我國企業(yè)可以在進(jìn)行三代技術(shù)研發(fā)、攻關(guān)的同時，把已形成優(yōu)勢產(chǎn)能的一、二代技術(shù)向“一帶一路”沿線國家轉(zhuǎn)移，以調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，集中精力研發(fā)新型綠色紡絲技術(shù)。

目前，天竹、云竹、植物基“竹代爾”纖維產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等的成立與發(fā)展，大大促進(jìn)了我國竹漿纖維乃至竹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將發(fā)展成為我國獨具特色的高端粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)。

[1] 彭志,周永超.粘膠短纖維行業(yè)發(fā)展分析[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊,2012,8(6)：191-195.

[2] 徐寶妍.我國粘膠纖維行業(yè)與國外發(fā)展的差距及建議[J].人造纖維,1998,28(6)：14-16.

[3] 李楊,王進(jìn)美,李彩霞.再生纖維素纖維的研究進(jìn)展[J].紡織報告,2015,34(2)：77-80.

[4] 王志進(jìn).環(huán)保型竹纖維面料的開發(fā)[J].國外紡織技術(shù),2003,31(1)：27-28.

[5] 楊明霞,沈蘭萍.新型再生纖維素纖維的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].紡織科技進(jìn)展,2011,33(2)：16-23.

[6] 唐山三友集團.竹代爾纖維[J].紡織裝飾科技,2014,28(4)：22-22.

[7] 盧曉彥,梁莉萍.竹代爾：引領(lǐng)植物纖維新風(fēng)潮[J].中國紡織,2013,63(9)：50-51.

[8] 馬立臣,張耀武,徐利冬,等.對粘膠纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一些思考[J].人造纖維,2008,38(5)：19-26.

[9] 駱強,陳功林,徐紀(jì)剛,等.新溶劑法纖維素纖維的技術(shù)進(jìn)展[J].高分子通報,2011,24(2)：12-20.