策劃/王菲 執(zhí)行/ 王菲 吳存蘭 寧翠娟
生物基材料由廣而深
策劃/王菲 執(zhí)行/ 王菲 吳存蘭 寧翠娟
生物基纖維因具有綠色、環(huán)境友好、原料可再生以及生物降解等優(yōu)良特性,成為“十三五”重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興纖維材料。
經(jīng)過“十二五”期間的快速發(fā)展,生物基化學(xué)纖維關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破、初步形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)體系初步建立、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。生物基纖維從廣度走向深度發(fā)展。
身處以信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)為核心的新一輪技術(shù)革命時(shí)代,綠色發(fā)展作為我國(guó)“十三五”重要發(fā)展理念之一,是新常態(tài)下產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重大舉措與重要抓手。
8月29日,中國(guó)紡織科學(xué)研究院自主研發(fā)18載、擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果——1.5萬噸Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)的研究開發(fā)項(xiàng)目通過鑒定,標(biāo)志著我國(guó)在Lyocell纖維領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破。Lyocell纖維作為生物基纖維的重要品種,是化纖強(qiáng)國(guó)的主要標(biāo)志之一。
生物基纖維因具有綠色、環(huán)境友好、原料可再生以及生物降解等優(yōu)良特性,成為“十三五”重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興纖維材料。經(jīng)過“十二五”期間的快速發(fā)展,生物基化學(xué)纖維關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破、初步形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)體系初步建立、應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。生物基纖維從廣度走向深度發(fā)展。
如萊賽爾(Lyocell)、竹漿、麻漿、聚對(duì)苯二甲酸混二醇酯(PDT)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚乳酸(PLA)、殼聚糖、蛋白復(fù)合等生物基纖維實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,海藻纖維等主要品種已突破了產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),并已廣泛應(yīng)用于貼身內(nèi)衣、襯衫、襪子、休閑運(yùn)動(dòng)等服裝領(lǐng)域,床品、窗簾等家紡領(lǐng)域,以及面膜、嬰兒尿不濕等產(chǎn)業(yè)用紡織品領(lǐng)域。
《生物基化學(xué)纖維及原料“十三五”發(fā)展規(guī)劃研究》中指出,到2020年約實(shí)現(xiàn)生物基再生纖維產(chǎn)能50萬噸/年,生物基合成纖維產(chǎn)能40萬噸/年、海洋生物基纖維產(chǎn)能3.5萬噸/年,化學(xué)纖維原料替代率2.1%,比“十二五”提高1.4個(gè)百分點(diǎn)。
具有生物安全性、相容性、可降解性等特性,原料來源可再生,生產(chǎn)環(huán)保、產(chǎn)品親膚、廢棄物可生物降解,產(chǎn)品具有優(yōu)良的人體親和性,這些優(yōu)點(diǎn)是生物基化學(xué)纖維快速撬動(dòng)市場(chǎng)的關(guān)鍵因素。
生物基纖維體現(xiàn)了資源綜合利用與現(xiàn)代纖維加工技術(shù)的完美融合。根據(jù)原料來源與纖維加工工藝不同,生物基化學(xué)纖維可分為生物基新型纖維素纖維、生物基合成纖維、海洋生物基纖維和生物蛋白纖維四大類。
《化纖工業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)意見》中指出,要突破替代石油資源的生物基原料和生物基化學(xué)纖維綠色加工工藝、裝備集成化技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;⒌统杀净a(chǎn);擴(kuò)大生物基化學(xué)纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。
此外,資源的可循環(huán)使用及可持續(xù)發(fā)展已成為世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn),資源與環(huán)境壓力成為制約我國(guó)發(fā)展的重大瓶頸,生物基化學(xué)纖維的發(fā)展也契合了人們對(duì)于低碳消費(fèi)的關(guān)注。
雖然生物基纖維和高性能纖維的發(fā)展在近些年取得了很大的突破,但是受制于生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品價(jià)格、產(chǎn)品性能等因素的影響,未來化纖的增量主要還是要依靠滌綸、錦綸等常規(guī)纖維。想要進(jìn)一步發(fā)展為“常規(guī)纖維”,生物基纖維還有很長(zhǎng)一段路要走。
《生物基化學(xué)纖維及原料“十三五”發(fā)展規(guī)劃研究》中指出,“十三五”的主要任務(wù)就是以實(shí)現(xiàn)生物基化學(xué)纖維及其原料國(guó)產(chǎn)化為產(chǎn)業(yè)突破口,把“三個(gè)替代”(原料替代、過程替代、產(chǎn)品替代)、“三個(gè)結(jié)合”(與生物化工產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,與節(jié)能環(huán)保、廢舊利用相結(jié)合,與功能改進(jìn)和推廣應(yīng)用相結(jié)合)和“三個(gè)重點(diǎn)”(重點(diǎn)攻克Lyocell纖維國(guó)產(chǎn)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備、重點(diǎn)攻克聚乳酸纖維原料制備及纖維應(yīng)用技術(shù)、重點(diǎn)攻克海洋生物基纖維原料多元化及規(guī)?;a(chǎn)技術(shù))作為當(dāng)前發(fā)展生物基化學(xué)纖維的重要任務(wù)。
開發(fā)竹漿、麻漿等新型纖維素纖維原料,推進(jìn)綠色制漿與纖維生產(chǎn)一體化技術(shù),擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,緩解纖維素纖維國(guó)產(chǎn)原料的嚴(yán)重不足,攻克國(guó)產(chǎn)蝦、蟹殼,海藻等海洋生物基化學(xué)纖維原料,實(shí)現(xiàn)原料多元化,實(shí)現(xiàn)原料替代。
重點(diǎn)攻克新溶劑法纖維素纖維的制備技術(shù)。通過引進(jìn)消化吸收、自主創(chuàng)新,突破纖維素溶解、溶劑回收等核心關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)低成本化生產(chǎn),如萊賽爾纖維、低溫堿/尿素溶液纖維素纖維,CC法纖維素纖維、纖維素衍生物熔融紡絲等。用綠色環(huán)保的紡絲技術(shù)替代傳統(tǒng)的“三高”工藝路線,實(shí)現(xiàn)過程替代。
提高生物基合成纖維的可紡性與綜合性能,開發(fā)功能性生物基合成纖維。實(shí)現(xiàn)低成本化生產(chǎn),推進(jìn)生物基合成纖維在紡織服裝、家紡、產(chǎn)業(yè)用等領(lǐng)域的應(yīng)用示范,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品替代。
此外,還將重點(diǎn)推動(dòng)海洋生物基纖維規(guī)?;a(chǎn)、建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新公共研發(fā)平臺(tái)。