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[看纖維如何改變世界 | 綠色聚酯,綠色紡織!]
發布日期:[2022/1/19]共閱[21]次

  當前,新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖,先進功能纖維已成為全球發展重點。國家先進功能纖維創新中心是于2019年6月25日正式獲國家工業和信息化部發文批復組建的全國第13家國家級制造業創新中心。創新中心自成立起,就制定了引領行業在纖維新材料、高技術紡織品、智能制造、綠色制造等領域,打造纖維行業關鍵核心技術的“發源地”、科技創新資源的“集聚地”、科研成果轉化的“助推器”的目標。


  在此,國家先進功能纖維創新中心攜手《紡織服裝周刊》共同推出“看纖維如何改變世界——國家先進功能纖維創新中心聯盟研究方向系列報道”,通過介紹創新中心股東單位和聯盟企業的創新研發成果,展現先進功能纖維的發展現狀以及未來方向。


  在積極倡導“碳達峰碳中和”的今天,環保不僅是一種時尚,更是一種責任。在節約資源和保護環境的基本國策推動下,各行各業實行最嚴格的生態環境保護制度,形成綠色發展方式和生活方式。纖維材料行業同樣在綠色發展方面取得了一定的成績,然而,我們還要看到,在化纖行業中,比重超過80%的聚酯纖維依然沒有徹底解決催化劑污染和阻燃助劑技術問題。為此,在國家先進功能纖維創新中心(以下簡稱創新中心)及聯盟的“十四五”關鍵技術創新路線圖中,明確指出將重點圍繞綠色助劑、綠色功能材料等方面展開攻克及研究。


綠色消費需求迫切


  當今的中國紡織工業,化學纖維占纖維加工總量的比例高達80%,其中聚酯纖維占比又高達80%。然而,對于聚酯來說,一直沒有徹底解決催化劑污染問題,因此,從聚酯制造的高效柔性化、無銻環保為切入點,貫通全流程的綠色化、產品的功能復合化,解決化纖集聚區長期累積排放導致地面水和土壤環境銻含量超標一直是聚酯產業發展的關鍵問題。


  同時,雖然當前我國化學纖維總量超過5000萬噸,但阻燃纖維卻不足10萬噸,而我國對阻燃纖維的需求每年超過100萬噸,世界需求量則超過500萬噸。我國阻燃劑普遍面臨著環保、成本、高效、選擇、復合幾方面的瓶頸,阻燃纖維的發展也受制備技術與性能、標準的規范性、進出口的局限性、法令法規的健全性等因素的制約。


  此外,化纖油劑的環保性、油劑所影響的化纖環保性、廢棄油劑的綠色化處理等,也是纖維材料產業非常重視的一個課題。但目前化纖油劑仍在大量的進口,亟需行業技術突破。


  據國家先進功能纖維創新中心董事長梅鋒介紹,為推動纖維產業綠色發展,模式創新發展,創新中心制定了發展環保性催化劑、綠色油劑助劑、阻燃聚酯纖維制備技術的發展路線圖,提出要從聚酯制造的高效柔性化、無銻環保為切入點,貫通全流程的綠色化、產品的功能復合化,解決化纖集聚區長期累積排放導致地面水和土壤環境銻含量超標問題。

  阻燃聚酯纖維制備技術方面,要建立萬噸級柔性化、智能化聚酯熔體直紡產業化運行裝置,攻克長效環保阻燃聚酯纖維及制品的產業化成套技術;建立全產業鏈工程化協同開發體系。2022-2023年,要提升和增加我國阻燃紡織品的質量水平和無銻、阻燃聚酯的在股東單位的推廣應用。到2024年,要促進全行業環保型催化劑、阻燃聚酯的應用推廣普及。


綠色化學品、特殊功能整理助劑研發取得進展


  創新中心自成立起,就把促進行業綠色制造作為重點發展方向之一,近年來,在無銻聚酯纖維的研制與產業化、環保型國產聚酯長絲FDY/POY油劑等的開發上不遺余力,建立了對應實驗室,組建了以中國工程院院士俞建勇為首席科學家的高層次研發團隊,吸納科技人員達到70多人,積極開展中試驗證項目,在專利申請、共性技術擴散、標準制訂上全面開花。


  梅鋒介紹,2021年以來,創新中心推動綠色催化劑、油劑研發方面不遺余力,與股東單位和聯盟成員合作,開展了無銻纖維中試驗證,優化了聚酯熔體輸送與分配、紡絲及后加工工藝,形成了鈦系催化劑用于聚酯熔體直紡成套技術,開發出了鈦系聚酯長絲及系列差別化聚酯產品,總體技術處于國際先進水平;在江蘇國望高科纖維有限公司完成了環保型國產聚酯長絲 FDY 油劑研發及驗證,開發出具有高抗靜電、高集束、高平滑、能夠滿足FDY高速紡絲要求的綠色油劑;與東華大學、江蘇港虹纖維有限公司聯合攻關開發出無銻催化劑,該催化劑基于鈦系催化劑研發而成,改善了因為鈦系催化劑活性高生產出的聚酯長期存在色相差的難題。


  創新中心還針對支撐聚酯產業鏈發展的創新要素油劑進行研究和創新,凝練環保國產油劑的共性科學問題,布局相關應用基礎研究和前瞻研究,從界面處理劑組分的合成、單組分的結構與性能、配方的設計與制備到界面處理劑對聚酯紡絲工藝的匹配和纖維后加工可紡性的評價等方面形成一整套“工藝包”技術,重點解決功能化FDY、POY、碳纖維、聚乳酸、芳綸、聚苯硫醚等纖維所用進口界面處理劑對國內化纖產業的“卡脖子”問題。


  隨著綠色產品的發展,相關的標準認證體系也亟待完善,為此創新中心也積極推動綠色化學品、催化劑相關標準的制修訂。梅鋒介紹,以無銻纖維的相關標準制修訂為例,創新中心除了在鈦系催化劑的設計與制備、工程技術研究與品種開發上展開行動,還收集了市面上現有的鈦系催化劑,對其成分、理化性能、外觀性能和催化性能等指標進行測試和評價,推動鈦系催化劑及差別化切片、纖維產品的標準制定。目前創新中心已在相關方面主持制訂行業標準3項,參與國家標準制修訂1項;擁有國家級紡織品及纖維檢測中心,滿足生態環保和功能性檢測。


  此外,創新中心還聯合阿里與環思團隊推出 “綠色纖維制品可信平臺”。該平臺運用國家二級節點解析技術、區塊鏈技術、供應鏈追溯系統等信息化手段,搭建了一個從瓶片回收到下游的服裝織造,從纖維到終端產品的透明可信的循環再生可追溯平臺,目的是打造中國自己的透明、可追溯、可信賴的工業互聯網平臺,維護綠色纖維、紡織品市場秩序,未來將這一平臺打造成為國際一流的認證平臺。


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