方易

項目名稱：萬噸級新溶劑法纖維素纖維關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化

完成單位：山東英利實業(yè)有限公司、保定天鵝新型纖維制造有限公司、東華大學、山東大學、天津工業(yè)大學、山東省紡織設計院、上海太平洋紡織機械成套設備有限公司、山東建筑大學

主要完成人：朱波、李發(fā)學、韓榮桓、高殿才、宋俊、路喜英、于寬、曾強、鄭世睿、李永威、梁勇、魏廣信、蔡小平、陳鷹、孫永連

為什么要研究再生纖維素纖維？

對于這個問題，長期受粘膠纖維生產(chǎn)過程污染制約的國內(nèi)企業(yè)也許最有體會。由于生產(chǎn)過程中造成的污染，使得這種性價比很高的再生纖維一直戴著“不環(huán)?！钡拿弊?。困境如何解決？新溶劑法再生纖維素纖維，就是解決這一問題的最佳方案。

去年年初，工業(yè)和信息化部部長苗圩赴山東濰坊調(diào)研，首站便走進了山東英利實業(yè)有限公司。苗圩在山東英利考察的目的就是了解新溶劑法纖維素纖維產(chǎn)業(yè)化的情況，對公司開發(fā)的新溶劑法再生纖維素纖維即Lyocell纖維大加贊賞。山東英利把這種纖維命名為“瑛賽爾”纖維。“瑛賽爾”無污染、純天然，是無可爭議的一項填補國內(nèi)空白、促進產(chǎn)業(yè)升級的高科技產(chǎn)品，在纖維素纖維發(fā)展史上具有革命性的意義，該項創(chuàng)新還帶動了生物基綠色纖維制造與智能裝備產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?！叭f噸級新溶劑法纖維素纖維關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目因此獲得“紡織之光”2016年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技一等獎。

消除二次污染，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)

業(yè)界都知道，Lyocell 纖維是一種綠色環(huán)保再生纖維素纖維，具有天然纖維本身的特性如吸濕性、透氣性、舒適性、光澤性、可染色性和可生物降解性等，還具有合成纖維高強度的優(yōu)點，其強度與滌綸接近，遠高于棉和普通的粘膠，在紡織等行業(yè)具有廣闊的應用前景。Lyocell纖維原料是來自林業(yè)、農(nóng)業(yè)的天然纖維素，可以自然降解，不存在二次污染的問題。產(chǎn)品具有強度高、尺寸穩(wěn)定性好、吸濕性好和混紡性能優(yōu)異等特性，是其它化學纖維品種不可比擬的。Lyocell纖維采用溶劑法生產(chǎn)，溶劑無毒無害，回收率高達99.5%以上，真正實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。

實際上國外于1980年就已經(jīng)生產(chǎn)出Lyocell纖維并申請專利，世界總產(chǎn)能約為36萬噸，其中蘭精公司為全球最大的生產(chǎn)商，占世界總產(chǎn)量的80%以上，長期處于壟斷地位。

2012年，山東英利引進歐洲先進技術(shù)，與國際尖端技術(shù)攜手，經(jīng)過兩年的努力，以奧地利合作方的設計方案和技術(shù)參數(shù)為基礎，消化吸收創(chuàng)新，建成首條1.5萬噸的生產(chǎn)線，首創(chuàng)國內(nèi)“全天然綠色纖維”——瑛賽爾。

公司負責人介紹說，新溶劑法再生纖維素纖維的生產(chǎn)是將纖維素（漿粕）直接溶解于NMMO/水體系中，形成纖維素溶液，經(jīng)干噴濕法紡絲制得的再生纖維素纖維，是一種高效、綠色、清潔加工技術(shù)。以NMMO溶劑法生產(chǎn)Lyocell纖維是一種不經(jīng)化學反應生產(chǎn)纖維素纖維的新工藝。NMMO在溶解纖維素纖維時，不伴隨發(fā)生纖維素的分解。該工藝利用NMMO與纖維素上的多羥基可產(chǎn)生氫鍵而使纖維素溶解的特性，將纖維素漿粕溶解，并得到黏稠的紡絲液，然后以干噴濕法紡絲工藝制得纖維素纖維。與此同時，凝固浴、清潔浴中析出的NMMO被回收精制而重復使用。整個生產(chǎn)系統(tǒng)形成閉環(huán)回收再循環(huán)系統(tǒng)，沒有廢物排放，對環(huán)境無污染，而且紡絲速度相當高。

打破國際壟斷，促進轉(zhuǎn)型升級

Lyocell纖維被研發(fā)成功后，國外企業(yè)就一直掌控Lyocell纖維核心技術(shù)和專利。Lenzing公司現(xiàn)擁有1400個專利，其中絕大多數(shù)是關(guān)于Lyocell纖維的專利，已經(jīng)在63個國家獲得授權(quán)專利248個。并且，采用產(chǎn)業(yè)鏈品牌合作控制發(fā)展，以形成穩(wěn)定的技術(shù)支撐和市場支撐。我國起步較晚，近幾年雖有較大發(fā)展，但專利受控仍存在。

山東英利針對Lyocell纖維在國產(chǎn)化過程中出現(xiàn)的問題，在部分設備委托國外加工、部分設備自行設計加工的基礎上，對裝備進行集成創(chuàng)新，設計開發(fā)出1.5萬噸級Lyocell纖維生產(chǎn)集成控制系統(tǒng)，結(jié)合溶解機理和紡絲原液凝固機理等基礎研究，對紡絲關(guān)鍵工藝、溶劑高效回收等進行系統(tǒng)研究，形成溶解、紡絲、溶劑回收等全套工藝軟件包，實現(xiàn)1.5萬噸級Lyocell纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。

該項目在國內(nèi)Lyocell 纖維生產(chǎn)過程中首次完成了萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)全過程計算機控制系統(tǒng)的設計、集成、軟件開發(fā)，實現(xiàn)了新溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)全過程自動化，掌握了核心控制技術(shù)；集成配備了萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)裝備，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，首次實現(xiàn)了萬噸級新溶劑法纖維素纖維的穩(wěn)定達標生產(chǎn)，并在萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)線上開展了系統(tǒng)的理論研究，獲得了影響產(chǎn)品性能的生產(chǎn)實際規(guī)律，突破了纖維制備的理論瓶頸，同時攻克了溶劑凈化回收、濃縮技術(shù)。

目前已在山東英利實業(yè)有限公司實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品已在山東省高密市康泰紡織有限公司、臨邑恒豐紡織科技有限公司、德州華韻紡織科技有限公司等多家企業(yè)獲得推廣，效益顯著。該項目的推廣應用，打破了國外對我國Lyocell 纖維生產(chǎn)技術(shù)的壟斷，顯著提升了我國新溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平，為我國化纖行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級做出了積極貢獻。

綠色纖維產(chǎn)業(yè)化的突破，也伴隨著智能制造新模式應用，山東英利正在全力打造“萬噸級新溶劑法纖維素纖維智能制造數(shù)字化車間”，該項目已經(jīng)入選工信部《2017年智能制造綜合標準化與新模式應用項目》。據(jù)公司負責人透露，項目總投資3.2億元，通過開展新溶劑法纖維素纖維智能化研究， 建設1.5萬噸新溶劑法纖維素纖維智能制造數(shù)字化車間，最終實現(xiàn)高品質(zhì)新溶劑法纖維素纖維高效低成本生產(chǎn)， 實現(xiàn)生產(chǎn)裝備自動化、 流程控制自動化、 生產(chǎn)過程可追溯、能源管理最優(yōu)化、產(chǎn)品性能穩(wěn)定化， 大幅度降低能耗與綜合運行成本，這對推進新溶劑法纖維素纖維國產(chǎn)化意義重大。endprint