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生物质纤维面料未来竞争力提升的关键方向

2013-07-10 11:27 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了生物质纤维面料在低碳经济背景下的发展前景与竞争力提升点。文章指出,面对石油资源匮乏和环保压力,发展生物质纤维是化纤工业可持续发展的关键。通过开拓原料资源、开发新技术和多学科交叉融合,生物质纤维面料可实现高性能、新功能。尽管我国研究已覆盖多个领域,但缺乏原创性成果。未来,生物质合成纤维面料最具潜力,Lyocell与粘胶面料将长期并存。

“十二五”期间,我国化纤行业在生物质合成纤维面料领域取得了显著进展,例如聚乳酸(PLA)及其纤维面料正逐步实现产业化,1,3-丙二醇、1,4-丁二醇等生物基多元醇、糠醛等单体原料,以及相应的聚合物、纤维和面料深加工技术发展迅速。生物质纤维面料不仅符合低碳经济和节能减排的全球趋势,更成为行业增长的新引擎和未来竞争力的核心。

随着全球石油资源日益枯竭和生态环境持续恶化,传统石油化工技术的不可持续性愈发凸显。东华大学博士生导师王华平指出:“中国化纤工业90%以上的产品依赖石油,原料成本占生产成本的80%以上,且进口量约占化纤原料总需求量的2/3,对外依存度已超过行业安全警戒线,给产业链健康发展带来巨大风险。作为世界最大化纤生产国,我国化纤发展将面临更多制约。”发展生物质纤维是应对资源匮乏、实现化纤工业可持续发展的必然选择。我国纺织产品生产和消费居世界前列,化纤总产量占全球60%,但国内石油资源匮乏,若继续依赖进口原油加工的基础化工原料,行业发展将受制于人。丰富的生物质资源为绿色化工提供了新出路,越来越多的化工产品可通过生物质资源获得。

发展生物质纤维也是化纤工业实现节能减排、发展低碳经济的需要。纺织工业规模庞大,温室气体排放量较高,化学纤维制造业能耗大,被视为高碳行业。在全球能源危机和低碳经济倡导下,积极发展生物质纤维面料对实现低碳经济和节能减排具有深远意义,为化纤工业培育新兴产业、催生新增长点提供了无限契机。

传统方法实现纺织化纤产品差别化已近极限,生化技术将带来新突破。王华平介绍,生物质材料的发展主要围绕以下方面:一是开拓原料资源和开发新技术,如采用离子液体、低温碱/尿素溶液等无毒溶剂及熔融纺丝新工艺制备纤维素纤维;利用甲壳素、海藻等海洋生物质和蛋白生产再生纤维;通过生物合成技术制备PLA、PBS、PTT等生物质合成纤维。二是多学科交叉融合,对材料进行再设计,从传统生物、物理、化学学科渗透到材料、能源、复合材料等领域,通过仿生设计制备性能优越的复合材料,开发具有干爽、防污、生物相容、阻燃等特殊功能的新型生物质纤维面料。

中国纺织科学研究院赵庆章博士表示,评估我国生物质纤维面料研究水平,需对比国内外已产业化和在研品种。已产业化的包括Lyocell、PLA、PBS、海藻纤维、甲壳素纤维及部分生物质特征的PTT、多元醇聚酯等。具有一定前景的研究包括多种生物蛋白和以生物质为原料制取聚合物单体的技术。我国研究几乎涉及所有方面,部分取得成绩,但与发达国家相比仍有差距,尤其缺乏原创性成果。

赵庆章展望未来时指出,生物质纤维面料的发展应从资源和环境两方面考虑,开发以生物质为原料的面料是历史必然,但过程可能持续数十年直至石油耗尽。他最看好生物质合成纤维面料,因为酸、醇、胺可从生物质中获得,且聚酯、聚酰胺合成技术成熟。粘胶面料虽成本低,但存在环境污染问题,治理成本随环保要求提高而增加;而Lyocell纤维面料前期投入大、溶剂价格高,但产业化突破和规模扩大将降低成本。因此,Lyocell和粘胶面料将长期并存,但Lyocell产量将逐步增加,粘胶产量则下降。

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