| 看纖維如何改變世界 | 綠色聚酯，綠色紡織！ |
本刊記者-郭春花 許依莉  看纖維如何改變世界
國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心聯(lián)盟研究方向系列報道之二
編者按：
當前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構全球創(chuàng )新版圖，先進(jìn)功能纖維已成為全球發(fā)展重點(diǎn)。國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心是于2019年6月25日正式獲國家工業(yè)和信息化部發(fā)文批復組建的全國第13家國家級制造業(yè)創(chuàng )新中心。創(chuàng )新中心自成立起，就制定了引領(lǐng)行業(yè)在纖維新材料、高技術(shù)紡織品、智能制造、綠色制造等領(lǐng)域，打造纖維行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的“發(fā)源地”、科技創(chuàng )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(jìn)功能纖維創(chuàng )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(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心聯(lián)盟研究方向系列報道”，通過(guò)介紹創(chuàng )新中心股東單位和聯(lián)盟企業(yè)的創(chuàng )新研發(fā)成果，展現先進(jìn)功能纖維的發(fā)展現狀以及未來(lái)方向。
在積極倡導“碳達峰碳中和”的今天，環(huán)保不僅是一種時(shí)尚，更是一種責任。在節約資源和保護環(huán)境的基本國策推動(dòng)下，各行各業(yè)實(shí)行最嚴格的生態(tài)環(huán)境保護制度，形成綠色發(fā)展方式和生活方式。纖維材料行業(yè)同樣在綠色發(fā)展方面取得了一定的成績(jì)，然而，我們還要看到，在化纖行業(yè)中，比重超過(guò)80%的聚酯纖維依然沒(méi)有徹底解決催化劑污染和阻燃助劑技術(shù)問(wèn)題。為此，在國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)創(chuàng )新中心）及聯(lián)盟的“十四五”關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新路線(xiàn)圖中，明確指出將重點(diǎn)圍繞綠色助劑、綠色功能材料等方面展開(kāi)攻克及研究。
01
綠色消費需求迫切
當今的中國紡織工業(yè)，化學(xué)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(lái)說(shuō)，一直沒(méi)有徹底解決催化劑污染問(wèn)題，因此，從聚酯制造的高效柔性化、無(wú)銻環(huán)保為切入點(diǎn)，貫通全流程的綠色化、產(chǎn)品的功能復合化，解決化纖集聚區長(cháng)期累積排放導致地面水和土壤環(huán)境銻含量超標一直是聚酯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。
 同時(shí)，雖然當前我國化學(xué)纖維總量超過(guò)5000萬(wàn)噸，但阻燃纖維卻不足10萬(wàn)噸，而我國對阻燃纖維的需求每年超過(guò)100萬(wàn)噸，世界需求量則超過(guò)500萬(wàn)噸。我國阻燃劑普遍面臨著(zhù)環(huán)保、成本、高效、選擇、復合幾方面的瓶頸，阻燃纖維的發(fā)展也受制備技術(shù)與性能、標準的規范性、進(jìn)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(huán)保性、油劑所影響的化纖環(huán)保性、廢棄油劑的綠色化處理等，也是纖維材料產(chǎn)業(yè)非常重視的一個(gè)課題。但目前化纖油劑仍在大量的進(jìn)口，亟需行業(yè)技術(shù)突破。
 據國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng )新中心董事長(cháng)梅鋒介紹，為推動(dòng)纖維產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，模式創(chuàng )新發(fā)展，創(chuàng )新中心制定了發(fā)展環(huán)保性催化劑、綠色油劑助劑、阻燃聚酯纖維制備技術(shù)的發(fā)展路線(xiàn)圖，提出要從聚酯制造的高效柔性化、無(wú)銻環(huán)保為切入點(diǎn)，貫通全流程的綠色化、產(chǎn)品的功能復合化，解決化纖集聚區長(cháng)期累積排放導致地面水和土壤環(huán)境銻含量超標問(wèn)題。
阻燃聚酯纖維制備技術(shù)方面，要建立萬(wàn)噸級柔性化、智能化聚酯熔體直紡產(chǎn)業(yè)化運行裝置，攻克長(cháng)效環(huán)保阻燃聚酯纖維及制品的產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)；建立全產(chǎn)業(yè)鏈工程化協(xié)同開(kāi)發(fā)體系。2022-2023年，要提升和增加我國阻燃紡織品的質(zhì)量水平和無(wú)銻、阻燃聚酯的在股東單位的推廣應用。到2024年，要促進(jìn)全行業(yè)環(huán)保型催化劑、阻燃聚酯的應用推廣普及。
02
綠色化學(xué)品、特殊功能整理助劑研發(fā)取得進(jìn)展
創(chuàng )新中心自成立起，就把促進(jìn)行業(yè)綠色制造作為重點(diǎn)發(fā)展方向之一，近年來(lái)，在無(wú)銻聚酯纖維的研制與產(chǎn)業(yè)化、環(huán)保型國產(chǎn)聚酯長(cháng)絲FDY/POY油劑等的開(kāi)發(fā)上不遺余力，建立了對應實(shí)驗室，組建了以中國工程院院士俞建勇為首席科學(xué)家的高層次研發(fā)團隊，吸納科技人員達到70多人，積極開(kāi)展中試驗證項目，在專(zhuān)利申請、共性技術(shù)擴散、標準制訂上全面開(kāi)花。
 梅鋒介紹，2021年以來(lái)，創(chuàng )新中心推動(dòng)綠色催化劑、油劑研發(fā)方面不遺余力，與股東單位和聯(lián)盟成員合作，開(kāi)展了無(wú)銻纖維中試驗證，優(yōu)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(shù)，開(kāi)發(fā)出了鈦系聚酯長(cháng)絲及系列差別化聚酯產(chǎn)品，總體技術(shù)處于國際先進(jìn)水平；在江蘇國望高科纖維有限公司完成了環(huán)保型國產(chǎn)聚酯長(cháng)絲 FDY 油劑研發(fā)及驗證，開(kāi)發(fā)出具有高抗靜電、高集束、高平滑、能夠滿(mǎn)足FDY高速紡絲要求的綠色油劑；與東華大學(xué)、江蘇港虹纖維有限公司聯(lián)合攻關(guān)開(kāi)發(fā)出無(wú)銻催化劑，該催化劑基于鈦系催化劑研發(fā)而成，改善了因為鈦系催化劑活性高生產(chǎn)出的聚酯長(cháng)期存在色相差的難題。
創(chuàng )新中心還針對支撐聚酯產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的創(chuàng )新要素油劑進(jìn)行研究和創(chuàng )新，凝練環(huán)保國產(chǎn)油劑的共性科學(xué)問(wèn)題，布局相關(guān)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(jià)等方面形成一整套“工藝包”技術(shù)，重點(diǎn)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(jìn)口界面處理劑對國內化纖產(chǎn)業(yè)的“卡脖子”問(wèn)題。
 隨著(zhù)綠色產(chǎn)品的發(fā)展，相關(guān)的標準認證體系也亟待完善，為此創(chuàng )新中心也積極推動(dòng)綠色化學(xué)品、催化劑相關(guān)標準的制修訂。梅鋒介紹，以無(wú)銻纖維的相關(guān)標準制修訂為例，創(chuàng )新中心除了在鈦系催化劑的設計與制備、工程技術(shù)研究與品種開(kāi)發(fā)上展開(kāi)行動(dòng)，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(guān)性能和催化性能等指標進(jìn)行測試和評價(jià)，推動(dòng)鈦系催化劑及差別化切片、纖維產(chǎn)品的標準制定。目前創(chuàng )新中心已在相關(guān)方面主持制訂行業(yè)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(mǎn)足生態(tài)環(huán)保和功能性檢測。
 此外，創(chuàng )新中心還聯(lián)合阿里與環(huán)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(diǎn)解析技術(shù)、區塊鏈技術(shù)、供應鏈追溯系統等信息化手段，搭建了一個(gè)從瓶片回收到下游的服裝織造，從纖維到終端產(chǎn)品的透明可信的循環(huán)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(lài)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，維護綠色纖維、紡織品市場(chǎng)秩序，未來(lái)將這一平臺打造成為國際一流的認證平臺。 |
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