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生物基纤维:化纤工业“十三五”重头戏

2015-12-15 21:11 李增俊、李德利等 中国化学纤维工业协会 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了生物基纤维作为化纤工业“十三五”重头戏的背景、分类、产业化现状及挑战。生物基纤维来源于可再生生物质,包括新型纤维素纤维、合成纤维、海洋基纤维和蛋白纤维,具有环保优势。我国已实现多种纤维的产业化,但面临成本高、技术缺乏等挑战。文章提出了“十三五”期间的重点突破方向,旨在推动化纤工业的可持续发展。

在石油资源日益紧张、能源危机成为全球性挑战的背景下,来源于可再生生物质的生物基纤维成为化纤工业的新增长点,引领了新的消费趋势。生物基纤维是指利用农、林、海洋废弃物或副产物,通过生物技术或化学加工制成的纤维,具有可再生、可降解、环境友好等特性。

在日前结束的中国国际纺织纱线展览会上,聚乳酸纤维(具有阻燃及抗紫外线性能)、海藻酸盐纤维(天然抗菌抑菌)、聚酰胺纤维(吸湿排汗)等生物基纤维产品备受关注。中国化学纤维工业协会生物基化学纤维及原料专业委员会秘书长李增俊表示,“十三五”期间化纤工业的重点任务是发展生物基纤维,目标是到2020年实现多种新型生物基纤维及原料技术的国产化,生物基原料产量达到77万吨,生物基纤维产量达到106万吨。

生物基纤维主要包括四大类:生物基新型纤维素纤维(如竹浆纤维、麻浆纤维,以针叶树、木材下脚料为原料)、生物基合成纤维(如PLA纤维、PTT纤维,以农林副产物发酵制得)、海洋生物基纤维(如海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维,以藻类、虾蟹壳为原料)以及蛋白纤维(如大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维,由蛋白下脚料纺丝而成)。这些纤维广泛应用于服装、家纺、生物医用、航空航天等领域。

我国拥有丰富的生物质原料资源,农作物秸秆、树木类资源约30亿吨,海洋贝壳类、海藻类约20亿吨,动植物蛋白类纤维资源约300亿吨。国家政策也大力支持,国家发展改革委、财政部、工信部、科技部、中科院等部门联合推动“生物基化学纤维及原料专项实施方案”,将生物基纤维列为战略性新兴产业的重要组成部分。

目前,我国生物基纤维产业化已形成多点开花局面。聚乳酸(PLA)纤维年产能达1.5万吨,通过熔融纺丝研制的PHBV/PLA复合纤维克服了PLA耐热性差、手感硬的缺陷,年产能1500吨。竹浆纤维年产能12万吨,麻浆纤维年产能约5000吨。海洋生物基纤维方面,壳聚糖纤维年产能2000吨,海藻酸纤维年产能1500吨。蛋白复合纤维年产能约1万吨。

然而,生物基纤维产业仍面临挑战:产品成本高、市场竞争力不强,核心知识产权缺乏,关键装备与国外存在差距,产业化基础薄弱,产业链尚未有效形成,多数产品缺乏标准。中国化学纤维工业协会生物基化学纤维及原料专业委员会副秘书长李德利指出,有实力的大企业尚未成为技术创新主体,中小企业积极性高但整体素质低,产业难以做大做强。

“十三五”期间,化纤工业需重点突破替代石油资源的生物碳源原料,突破生物基纤维绿色加工工艺和装备集成化技术,攻克环境友好型溶剂法新型纤维素纤维的低成本工程化技术,突破生物基合成纤维聚合及熔体直纺产业化技术,优化海洋生物基纤维原料多元化及规模化生产技术,并拓展应用领域。同时,推动化纤工业跨界融合,以生物基纤维为突破口,实现可持续发展。

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