国内外新溶剂法再生纤维素纤维的发展现状与前景

时间：2021-01-29 12:04:12　来源：雅意学习网本文已影响人

　　新溶剂法再生纤维素纤维Lyocell是将纤维素直接溶解于NMMO/水体系中形成纤维素溶液，经干喷湿法纺丝制得的一种纤维，具有物理机械性能优良、舒适性好、混纺性能优异、手感柔软等特性，这是其它化学纤维品种无法比拟的。用于Lyocell生产的溶剂无毒无害，回收率可达99.5%，实现了清洁生产。
　　1 Lyocell的主要发展历程及国外生产现状
　　自1980年荷兰Akzo（阿克苏）公司取得Lyocell纤维的生产工艺和产品专利之后，英国Courtaulds（考陶尔兹）公司和奥地利的Lenzing（兰精）公司分别于1992年和1997年实现了纤维的工业化生产。其中，兰精公司于1997年建成的产能为1.2万t/a的Lyocell短纤生产线在奥地利Heiligenkreuz投产，纤维商品名为“Lenzing Lyocell ”；1999年与Akzo Nobel（阿克苏·诺贝尔）公司合作，在德国Obernburg地区建立了一个产能为5 000 t/a的Lyocell长丝工厂，纤维商品名为“Newcell ”；2000年、2004年，兰精公司相继投资的Lyocell生产线正式投入运营，其在Heiligenkreuz的总产能达 4 万t/a；同年，兰精收购Tencel集团公司，自此拥有12万t/a的总产能；从2005年3月起，兰精公司决定将商品名“Tencel ”用于旗下所有的Lyocell短纤维。2008年，其位于Heiligenkreuz工厂的第 2 条生产线投产，自此，其Lyocell纤维的全球总产能达到13万t/a。2012年之后，又新建了单产6.7万t/a的生产线。发展至今，兰精集团已成为全球最大的Lyocell纤维生产商。
　　此外，1998年德国Rudolstadt地区的TITK Lyocell纤维投产，以短纤为主，商品名为“Alceru ”；韩国Hanil开发的Lyocell纤维商品名为“Acell ”，以短纤为主，产能为 2 万t/a；印度Birla（博拉）公司产能为0.5万t/a；俄罗斯制造的Lyocell纤维商品名为“Orcel ”；日本也有小批量生产。
　　2 我国Lyocell的发展现状
　　我国从20世纪90年代初期开始对Lyocell的纺丝工艺技术进行探索试验，走在前列的是成都科技大学和宜宾化纤厂，前期两者联合攻关探索工艺条件，并获得阶段性成果；1994年，东华大学对Lyocell纤维进行研究，并建成100 t/a的小试生产线；1999年，四川大学对NMMO的合成及回收进行了系统研究，并建立了50 t/a的NMMO小规模生产装置；上海里奥化纤有限责任公司引进德国LIST公司技术，并于2006年底实现了1 000 t/a的生产线正式投产。
　　自2005年开始，中国纺织科学研究院就启动了新溶剂法纤维素纤维国产化工程技术的研究开发工作，并于2006年和2007年分别完成了 5 L和100 L间歇溶解纺丝工艺的研究开发，以及连续浸渍混合溶解设备的设计和制造；2008年打通了送料-预溶-薄膜蒸发-纺丝全连续化流程，制备出了合格的新溶剂法纤维素纤维。2012年9月，中国纺织科学研究院和新乡化纤股份有限公司共同承担的“千吨级Lyocell纤维产业化成套技术的研究和开发”项目通过科技成果鉴定；2015年，中国纺织科学研究院、新乡化纤股份有限公司、甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司共同投资设立“中纺新乡绿色纤维科技股份有限公司”，拟建规模年产3 万t，目前一期1.5万t/a的国产Lyocell纤维生产线正在建设中，预计2016年底投产。
　　河北保定天鹅新型纤维制造有限公司Lyocell项目生产线一期1.5万t/a的生产线于2014年正式开工生产；2016年1月，其承担的“新溶剂法再生纤维素纤维产业化技术”项目通过科技成果鉴定。该项目开发了相关的配套工艺技术，据称可实现浆粕的高效溶解，有效控制纤维素降解和NMMO分解，并制备出了可纺性优良的纺丝原液，研发了一种新型的复合无醛交联剂及其处理技术，可生产抗原纤化的交联型Lyocell纤维。
　　山东英利实业公司的Lyocell纤维项目一期规划 3 万t/ a，其中1.5万t/a的生产线于2015年4月生产，目前已经实现连续生产，并通过科技成果鉴定。据介绍，该项目在新溶剂法纤维素纤维的工艺技术、装备制造、产品开发等方面进行了系统创新，工艺技术路线合理、可靠，产品质量优良。
　　3 我国Lyocell纤维生产面临的问题
　　目前国内虽有两条年产1.5万t的Lyocell纤维生产线实现了顺利开车生产，但在规模、成本等方面与国外先进水平存在一定的差距。当前问题主要集中在知识产权、运行成本、品牌建设、技术装备等方面。
　　3.1 核心技术及知识产权问题
　　自1980年被研发成功后，国外企业就一直掌控着Lyocell纤维的核心技术和专利。目前，兰精公司拥有的1 400个专利中绝大多数是关于Lyocell纤维，其中在63个国家获得了授权专利248个。并且利用品牌优势形成了供应链协同发展，具有强大的技术支撑和稳固的市场支撑。
　　我国对这一领域的研究起步较晚，近几年虽有发展，但核心技术仍受控于人。企业缺乏成熟的技术和稳定运转的经验；关键设备制造难度大，生产工艺尚需优化，如浆粕预处理流程工艺优化、活化反应器国产化、高效薄膜蒸发器国产化、纺丝机的工艺设计和调整、后处理系统的开发等；溶剂回收技术与国外尚有差距，大幅提高了运行成本。
　　3.2 单线产能低，配套条件弱，运行成本高
　　目前我国Lyocell相关的研究和生产企业尚未摸索出成熟的生产技术，相关项目的设计、建设及大规模生产经验不足，且生产人员专业性不够；目前国内的单线产能仅为1.5万t/a，而国外已经达到了6.5万t/a；从规模化生产角度来看，Lyocell纤维在我国的规模化生产还存在配套工程缺乏的问题，包括纤维专用浆粕、NMMO溶剂的开发等。

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