上個世紀初,為知道決棉花資源短缺的狀況,代再生纖維素纖維——一般粘膠纖維實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。此后,隨著技術長進與研究范圍的拓展,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,也是進展可再生資源的關鍵。目前,全球天然纖維素產(chǎn)量達到1000億噸/年,而世界紡織業(yè)的纖維素用量不到2200萬噸/年。
假如說奧地利蘭精公司在上世紀80年代生產(chǎn)的Model纖維是世界纖維素纖維開辟的典范,那么對樹木資源缺少的中國而言,粘膠纖維的進展更具“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國際化學纖維會議上,國內(nèi)粘膠纖維的相關企業(yè)來了一次大集合。雖然需求形勢依舊嚴重,內(nèi)外部環(huán)境還很惡劣,但他們對行業(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械性能與符合衛(wèi)生要求的性質(zhì),并通過產(chǎn)品創(chuàng)新、提高質(zhì)量與上色水平,大大拓寬了應用領域之外,還因為行業(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,改進不合理的生產(chǎn)方式。如山東海龍開辟的廢水綜合處理技術,浙江富麗達開辟的廢氣處理技術等,都為建站環(huán)境友好型行業(yè)奠定了基礎。
業(yè)內(nèi)人士指出,粘膠纖維行業(yè)今后的持續(xù)進展,必須依靠三方面的創(chuàng)新:工藝技術和裝備創(chuàng)新,產(chǎn)品創(chuàng)新,原材料應用創(chuàng)新。工藝技術及裝備創(chuàng)新使中國粘膠纖維行業(yè)實現(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)進展的新時代。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用領域。尤其在國內(nèi)外需求形勢嚴重的當下,產(chǎn)品創(chuàng)新具有重要的現(xiàn)實意義。
目前,粘膠纖維原材料中應用成熟的主要有棉漿與木漿。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;在木漿應用方面,國外速生材進展較成熟,但國內(nèi)木材資源緊缺,林漿一體化將受到較大影響。因此,原材料應用創(chuàng)新是當前粘膠纖維進展瀕臨的重大課題。目前,行業(yè)已成功開辟了竹、麻、棉桿等制漿原材料,隨著技術進展,原材料來源將得到進一步拓展。
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,但對它進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雜多樣,難以操縱。同時,它的加工適應性差,制成率低。因此,力學性能低、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)肢動物、軟體動物、環(huán)節(jié)動物,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加工而成的海藻纖維,具有良好的生物相容性、可降解汲取性、生物相容性等特殊性質(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生產(chǎn),標志著傳統(tǒng)石油化學纖維的聚酯產(chǎn)品開始擺脫對石油的依賴……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,很多纖維生成過程中使用的大量諸如NaOH、H2SO4等化學物質(zhì),排放出H2S、SO2等有毒氣體與含鋅廢水,都會對空氣與水造成污染,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用環(huán)保的生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)全程清潔生產(chǎn)。比如纖維素熔體紡絲與利用溶劑法生產(chǎn)纖維。
將纖維素進行熱可塑化后,用環(huán)境負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與溶劑歸收的步驟,無有毒副產(chǎn)物產(chǎn)生,對能源需求較低。
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)化學反應,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%歸收再用,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與產(chǎn)品專利,后由英國Courtaulds公司與奧地利Lenzing(蘭精)公司成功將其商業(yè)化,推向世界各地市場。到2004年5月,蘭精公司全方位收購了Lyocell纖維(包含長絲與短纖)的生產(chǎn)業(yè)務,一度壟斷了全球市場。Lyocell纖維于20世紀90年代中期進入中國市場,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90年代后期起,東華大學、上海紡織控股集團等單位進行了長期研究,并與德國某研究所進行聯(lián)合攻關,取得了一些成功。目前,Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化的相關問題還有待進一步解決。但可以預計,隨著該纖維國產(chǎn)化成功,產(chǎn)量不斷擴大,我國Lyocell纖維的市場價格將不斷走低。
AAAZXCASFWEFERH版權聲明
本文僅代表作者觀點,不代表本站立場。
發(fā)布的有些文章部分內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)。如有侵權,請聯(lián)系我們,我們會盡快刪除。
- 上一篇: 印染設備如何節(jié)能
- 下一篇: 阻燃維綸的結構性能及應用