綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維的研究與發(fā)展方向

綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維的研究與發(fā)展方向

中國紡織科學(xué)研究院 李鑫團隊

1. 國外發(fā)展背景
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科技的進(jìn)步，生態(tài)文明理念和綠色消費觀(guān)念日益深入人心，“十九大” 提出構建人類(lèi)命運共同體，堅持綠色發(fā)展、低碳發(fā)展、生態(tài)發(fā)展理念。綠色、生態(tài)和循環(huán)再生纖維的制造和使用成為社會(huì )責任的體現，受到廣泛重視。

綠色體現于纖維的清潔生產(chǎn)過(guò)程、無(wú)害可降解等賦予全生命周期的環(huán)境友好特征。生態(tài)體現于纖維及其紡織品制造和使用的安全及環(huán)境友好特征。生物基纖維、可生物降解纖維、原液著(zhù)色纖維、無(wú)重金屬聚酯纖維充分體現了這些特點(diǎn)，成為國外研發(fā)、生產(chǎn)和應用的熱點(diǎn)。

以廢舊聚酯瓶和廢舊紡織品為主要原料的循環(huán)再生纖維，正從廢棄物一次性再利用為主的“開(kāi)環(huán)循環(huán)” 向“纖維到纖維、制品到制品的閉環(huán)循環(huán)” 轉變，再生產(chǎn)品達到或接近原生纖維品質(zhì)。歐美等發(fā)達國家相繼推出生態(tài)紡織品的相關(guān)檢測認證標準，如歐盟生態(tài)標簽（Eco-label）和Oeko-Tex Standard 100，并不斷修訂生態(tài)紡織品認證標準，對生態(tài)紡織品提出日趨嚴格的環(huán)保要求。綠色、生態(tài)和循環(huán)再生纖維正在成為兼有社會(huì )效益和經(jīng)濟效益的新興產(chǎn)業(yè)。

2. 國內產(chǎn)業(yè)研究方向
國內當前正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，產(chǎn)量增速雖然較高，但由于需求總量偏小，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速增長(cháng)階段需技術(shù)、產(chǎn)品、品牌、政策環(huán)境等多個(gè)要素協(xié)同推進(jìn)。通過(guò)重點(diǎn)產(chǎn)品的技術(shù)突破，提升品質(zhì)、降低成本，形成規模生產(chǎn)和應用示范，是帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要路徑。重要的研究方向包括以下幾個(gè)方面。

（1）生物基纖維的低成本規?；苽浼夹g(shù)
新溶劑法再生纖維素纖維、聚乳酸纖維、聚酯PTT 纖維、聚酰胺56 纖維為代表性品種。其中，新溶劑法再生纖維素纖維重點(diǎn)突破綠色制漿及漿纖一體化技術(shù)、高效低耗規?；苽浼夹g(shù)，開(kāi)發(fā)高品質(zhì)纖維，抗原纖化、阻燃等功能纖維新品種。聚乳酸纖維重點(diǎn)突破大容量連續聚合直接紡絲、非糧食資源乳酸制備、立構復合提高耐熱性等技術(shù)，開(kāi)發(fā)高品質(zhì)細旦纖維、耐熱纖維、原液著(zhù)色纖維等新品種。
同時(shí)，開(kāi)發(fā)生物基纖維紡織染整加工技術(shù)等，推動(dòng)生物基纖維在服裝、家紡和產(chǎn)業(yè)用紡織品等領(lǐng)域的高水平應用。

（2）量大面廣品種的原液著(zhù)色纖維制備技術(shù)
原液著(zhù)色聚酯（PET）纖維、聚酰胺纖維、再生纖維素纖維為代表性品種。
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)聚酯、聚酰胺大容量裝置的多元、多點(diǎn)在線(xiàn)添加模塊化技術(shù)，深染、易染高色牢度色母粒、色漿及功能原液著(zhù)色纖維制備技術(shù)等，建立原液著(zhù)色纖維從顏料/ 染料、色母粒到纖維的一體化品質(zhì)和基礎色檢測方法及標準體系，開(kāi)發(fā)高品質(zhì)、超細旦、高色牢度的原液著(zhù)色纖維以及原液著(zhù)色功能纖維等新品種。

（3）循環(huán)再生纖維的高值化制備技術(shù)
聚酯（PET）纖維是代表性品種。
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)廢舊紡織品高效低成本預處理與分離技術(shù)、再生聚酯低能耗連續聚合、熔體高效純化技術(shù)、功能再生聚酯纖維熔體直紡技術(shù)、功能再生聚酯纖維柔性化制備技術(shù)等，建立高水平聚酯纖維循環(huán)再生利用體系，開(kāi)發(fā)出具有高附加值的低熔點(diǎn)再生聚酯纖維、高強工業(yè)絲等循環(huán)再生纖維新產(chǎn)品。

（4）生態(tài)聚酯纖維的制備技術(shù)
鈦系催化體系聚酯（PET）纖維是代表性品種。
重點(diǎn)開(kāi)發(fā)高效綠色非重金屬聚酯催化劑制備技術(shù)、無(wú)重金屬聚酯纖維大容量連續聚合熔體直紡技術(shù)、環(huán)保紡絲加工助劑制備技術(shù)、生態(tài)聚酯纖維紡織染整加工技術(shù)等，開(kāi)發(fā)出不含有重金屬離子等有害物質(zhì)、綠色環(huán)保、安全的生態(tài)聚酯纖維。

3. 創(chuàng )新引領(lǐng)作用
綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)正朝著(zhù)高品質(zhì)化與高功能化的方向發(fā)展，對化纖行業(yè)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的發(fā)展具有引領(lǐng)作用。將多元、多點(diǎn)在線(xiàn)添加模塊化技術(shù)應用于聚酯纖維、聚酰胺纖維和再生纖維素纖維等量大面廣纖維的生產(chǎn)，可顯著(zhù)提升其差別化、功能性品種的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)，大幅降低生產(chǎn)品種切換過(guò)程中的物耗和能耗。

綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維在實(shí)現低成本、規?；苽涞耐瑫r(shí)，更加注重纖維的功能性與舒適性。綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維利用纖維細度、截面形態(tài)與力學(xué)性能的協(xié)同調控技術(shù)，可賦予纖維柔軟的手感，優(yōu)越的導濕性能和透氣性能，顯著(zhù)提升其織物的服用舒適性。此外，綠色纖維重點(diǎn)品種—原液著(zhù)色纖維制備所采用的多組分、高比例在線(xiàn)添加的強化分散技術(shù)，可廣泛應用于其他纖維品種的紡前共混改性，實(shí)現高功能纖維品種的柔性化高效制備。綠色、生態(tài)、循環(huán)再生纖維的產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展將推動(dòng)化纖行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，加快行業(yè)轉型升級。