四大維度詮釋化學(xué)纖維的“綠”

牛方

正如上一篇“綠色纖維”專欄開欄文章所述，對(duì)于今天的紡織工業(yè)來說，“綠色纖維”已經(jīng)成為原料端一個(gè)不容忽視的版塊，該產(chǎn)業(yè)的壯大已然大勢(shì)所趨。那么究竟化纖行業(yè)的“綠色發(fā)展”應(yīng)該從哪些角度去著手？“綠色纖維”又和這些方面有著怎樣的契合？近日，本刊記者專訪了東華大學(xué)研究院院長(zhǎng)王華平，其從技術(shù)、應(yīng)用、趨勢(shì)等各個(gè)角度對(duì)化纖行業(yè)的綠色制造進(jìn)行了梳理和解析。

發(fā)展之“綠”：是趨勢(shì)、是前沿、是必然

王華平表示：“隨著全球人口持續(xù)增長(zhǎng)、能源需求不斷增長(zhǎng)、資源需求不斷增長(zhǎng)以及日益惡化的溫室效應(yīng)氣體排放和全球變暖的趨勢(shì)，尤其是農(nóng)林資源和石化資源的不斷減少，以可再生能源和資源的綠色經(jīng)濟(jì)是全球發(fā)展的必然趨勢(shì)。”對(duì)于“綠色纖維”的發(fā)展王華平認(rèn)為“意義重大”。王華平說：“綠色纖維制造是推動(dòng)我國(guó)化纖、紡織原料結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重大發(fā)展戰(zhàn)略；是我國(guó)節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要組成部分；是提升我國(guó)化纖行業(yè)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要；是轉(zhuǎn)變我國(guó)國(guó)民生活方式、生產(chǎn)和消費(fèi)理念的要求?！?/p>

并且王華平表示，制造業(yè)全球領(lǐng)先的德國(guó)現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)的是循環(huán)經(jīng)濟(jì)和新材料研發(fā)的重要性，是“價(jià)值鏈”而非“智能工廠”；美國(guó)的紡織產(chǎn)業(yè)振興戰(zhàn)略投入巨大，目前正由重點(diǎn)大學(xué)、重點(diǎn)企業(yè)、州政府及國(guó)防部共同針對(duì)具有潛力的新材料領(lǐng)域進(jìn)行科研攻關(guān)；日本也聚焦在碳纖維、對(duì)位芳綸和超高分子量聚乙烯三大高性能纖維的研發(fā)和生產(chǎn)，還有聚芳酯、PBO、超高強(qiáng)維尼綸等重要品種；在高端服裝領(lǐng)域，日本主要聚焦在滿足正常人體熱濕服用舒適性基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強(qiáng)化功能性元素，挑戰(zhàn)極端環(huán)境下人體的舒適性（瞬間發(fā)熱、涼感等）。

因此王華平表示，中國(guó)化纖工業(yè)未來的發(fā)展要緊緊圍繞智能制造、綠色制造、品牌建設(shè)、新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域拓展而展開。其中綠色纖維的生產(chǎn)制造是非常重要的一個(gè)版塊。而對(duì)于綠色纖維的制造體系，王華平認(rèn)為主要分四個(gè)方面：原料綠色、加工綠色、應(yīng)用綠色以及產(chǎn)品綠色。

原料之“綠”：以技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)大發(fā)展

所謂的原料綠色，顧名思義是“纖維原料采用可再生資源及生物副產(chǎn)物、廢棄物等，不會(huì)破壞生態(tài)平衡和造成資源枯竭；資源取之于自然，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。”王華平舉例，比如生物基合成纖維，以玉米、木薯等為原料可以通過各種工藝，如生物發(fā)酵、熱化學(xué)、化學(xué)催化、酶法轉(zhuǎn)化等進(jìn)行深加工，既可以生產(chǎn)出制造纖維使用的PET、PTT、PBT等還可以生產(chǎn)出精細(xì)化工產(chǎn)品及玉米纖維蛋白飼料，不僅實(shí)現(xiàn)了玉米這一農(nóng)作物的充分利用而且擺脫了化學(xué)纖維依賴石油的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了綠色發(fā)展。

王華平指出“：目前主要任務(wù)是攻克PEF、PTT、PDT、PBT、PLA、尼龍56等單體、聚合、紡絲關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注原料替代技術(shù)，重構(gòu)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工藝體系，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，開發(fā)低成本、高品質(zhì)生物基纖維及制品?！北热纾?jiǎn)误w高效生物轉(zhuǎn)化、提純與分離技術(shù)；高效高選擇性催化劑等助劑設(shè)計(jì)開發(fā)；高效短流程聚合工程及穩(wěn)定性控制；熔體直紡，共聚與差別化功能化紡絲；原料、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用評(píng)價(jià)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)。

加工之“綠”：六大關(guān)鍵技術(shù)是核心

加工過程的綠色主要是指：“加工過程符合節(jié)能和環(huán)保的要求。如采用原液著色，免除了印染過程帶來的環(huán)境污染，或者在印染、整理等加工過程，使用無毒、可自然降解染料、整理劑等，以及利用高新技術(shù)進(jìn)行清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)加工過程的低能耗、低排放、低污染、高效率?！?/p>

其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)王華平表示主要是六大類關(guān)鍵技術(shù)：“纖維生態(tài)加工技術(shù)、高效紡絲技術(shù)、有色纖維加工技術(shù)、無水少水染整技術(shù)、節(jié)能降耗染整技術(shù)、安全綠色染料助劑?！蓖跞A平表示，加工之“綠”可以延伸到許多纖維的生產(chǎn)過程中，比如碳纖維主要是以全流程節(jié)能減排為目標(biāo)，融合聚合紡絲、溶劑回收等新技術(shù)，結(jié)合智能控制，實(shí)現(xiàn)碳纖維等高性能纖維綠色化生產(chǎn)。通用纖維可以從幾類重要的技術(shù)環(huán)節(jié)去實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，比如高效低耗酯化工藝技術(shù)，低阻力高效脫過熱加熱系統(tǒng)，余熱與廢水、廢氣的回收綜合利用技術(shù)，高保溫與熱媒節(jié)能控制技術(shù)，生產(chǎn)過程廢絲、廢料回收利用，生產(chǎn)過程乙二醇回收利用，生產(chǎn)過程碳排放全流程監(jiān)控等。

除此之外，王華平表示加工過程中也要注意能耗、物耗的管理，可以建立能源管控系統(tǒng)能源管控中心將傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃技術(shù)結(jié)合在一起，針對(duì)公司的煤、油、水、電、氣（汽）等能源的能耗計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)施在線集中采集，進(jìn)行可視化管控實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析診斷、綜合統(tǒng)計(jì)、能源預(yù)測(cè)、能源調(diào)度、優(yōu)化排產(chǎn)等功能，合理計(jì)劃和利用能源，降低公司的能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

應(yīng)用之“綠”：人與自然的關(guān)系延伸

所謂的使用過程的綠色是指：“纖維產(chǎn)品消費(fèi)、使用中，對(duì)人體友好；與人體親和、舒適，或相比同類產(chǎn)品，該產(chǎn)品的在使用過程中能減少空調(diào)等能源的使用；比如防污、易清潔纖維，在使用過程減少洗滌次數(shù)，減少洗滌劑排放造成的污染；保型保新纖維可以延長(zhǎng)使用效果與壽命，節(jié)約資源等?！?/p>

王華平告訴記者：“晾感纖維就是以天然生態(tài)功能材料如云母片、玉石粉等為原料，結(jié)合纖維親水及異形化技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了瞬間涼感與持續(xù)涼感的統(tǒng)一。使用天然添加劑這也是綠色的一種體現(xiàn)。同樣保暖纖維采用纖維加工技術(shù)賦予纖維特有的形貌，引入天然生態(tài)碳化功能材料，實(shí)現(xiàn)吸熱、蓄熱與保暖，有助于保持人體的溫度?！?/p>

產(chǎn)品之“綠”：應(yīng)用評(píng)價(jià)體系待完善

產(chǎn)品的綠色并不僅僅是指產(chǎn)品本身是綠色產(chǎn)品，還有一層意思是指纖維產(chǎn)品消費(fèi)使用后，廢棄物可回收利用或可在自然條件下降解，不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來危害。這其中重要的是進(jìn)行生態(tài)安全評(píng)價(jià)，比如VOC含量、重金屬含量。

除此之外，王華平表示未來還要進(jìn)一步完善綠色纖維原料應(yīng)用與評(píng)價(jià)體系，支撐其可持續(xù)發(fā)展；提高新原料開發(fā)推廣效率、建立新原料性能與結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)關(guān)系，為產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供科學(xué)支撐；開展面向下游的綠色功能評(píng)價(jià)體系，比如舒適性、抗菌、生態(tài)、低煙、低毒、阻燃等，在發(fā)展趨勢(shì)中提升，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化服務(wù)；建立綠色纖維應(yīng)用與品牌體系：實(shí)現(xiàn)專業(yè)化對(duì)接，提升專業(yè)化服務(wù)水平等方面，最終實(shí)現(xiàn)從石油經(jīng)濟(jì)到生物經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變。