策劃_執(zhí)行/本刊編輯部
什么樣的纖維能被稱之為“完美纖維”?穿著舒適、應(yīng)用廣泛,且兼具功能?這些還不夠,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)綠色環(huán)保的要求越來(lái)越高,纖維也不例外。環(huán)境友好、可持續(xù)性已經(jīng)不是紡織行業(yè)的一道選擇題,而是一道必答題。
正因如此,央視科教頻道的一檔節(jié)目向觀眾展示了一款綠色纖維——Lyocell 萊賽爾纖維。節(jié)目中,有一件小事讓人印象深刻,作為擁有萊賽爾纖維完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、裝備100%的中國(guó)通用技術(shù)集團(tuán)中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司,曾經(jīng)考慮從國(guó)外引進(jìn)該設(shè)備,而在公司即將上馬千噸線的時(shí)候?qū)Ψ絽s取消了設(shè)備交易。中紡院非但沒(méi)有氣餒,反而激發(fā)了斗志,破解了萬(wàn)噸設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的難題。
現(xiàn)在,我們不僅可以自豪地宣布萊賽爾纖維國(guó)產(chǎn)化了,中紡院還要在幾年內(nèi)打造一個(gè)圍繞萊賽爾纖維的千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。如何具有這樣的底氣?一是產(chǎn)品本身的特性和功能性,二是關(guān)于市場(chǎng)前景和需求的判斷,近兩年消費(fèi)已經(jīng)成為拉動(dòng)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素,在這場(chǎng)消費(fèi)大增長(zhǎng)中,紡織服裝產(chǎn)品升級(jí)勢(shì)在必行,更綠色環(huán)保、性能更優(yōu)的萊賽爾纖維必將迎來(lái)美好前景。
為促進(jìn)萊賽爾纖維領(lǐng)域的有序健康發(fā)展,行業(yè)不僅要規(guī)范產(chǎn)品,還要提高萊賽爾纖維工程建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)水平,建立生產(chǎn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。我們欣喜地看到行業(yè)上下游越來(lái)越多的企業(yè)正在一同為萊賽爾纖維的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
夏季,很多人傾向于選擇棉和真絲面料的服裝,棉吸汗,真絲絲滑涼爽。但問(wèn)題是這兩款面料都不算好打理,容易起褶,尤其是真絲非常嬌氣。
什么面料皮實(shí)、禁穿呢?肯定是滌綸。但滌綸的問(wèn)題是透氣性不夠好。那么有沒(méi)有一種纖維,同時(shí)具備天然纖維的舒適性及化學(xué)纖維的諸多優(yōu)點(diǎn),既能滿足棉的舒適,又能享有滌綸的強(qiáng)度呢?
帶著這樣的疑問(wèn)央視科教頻道《創(chuàng)新一線》節(jié)目找到了答案——Lyocell(萊賽爾)纖維。它不僅有真絲一般的觸感,并且強(qiáng)度絲毫不遜于滌綸,可以說(shuō)兼具了棉、滌綸、絲綢等各自的優(yōu)點(diǎn)。但僅是性能優(yōu)異還不足以稱之為完美,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)纖維的綠色環(huán)保性要求越來(lái)越高。
世界纖維的各個(gè)品種起源于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,后來(lái)由于紡織行業(yè)的調(diào)整和環(huán)保問(wèn)題,產(chǎn)能逐漸轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國(guó)家。以粘膠纖維為例,因?yàn)檎衬z纖維在生產(chǎn)過(guò)程中,有大量酸、堿和二硫化碳,特別是排放的廢氣中含有二硫化碳和硫化氫,這些氣體會(huì)產(chǎn)生酸雨,對(duì)環(huán)境造成污染。在實(shí)際生產(chǎn)中,化纖企業(yè)往往要投入大量的人力物力用于環(huán)境的防護(hù)與治理。因此對(duì)許多國(guó)家和地區(qū)而言,如何平衡化纖的生產(chǎn)與環(huán)境的保護(hù)至關(guān)重要。
因此,上世紀(jì)末,被稱為綠色纖維的萊賽爾纖維一經(jīng)問(wèn)世便在行業(yè)內(nèi)引起了軒然大波,因其同時(shí)具有天然纖維的舒適性與化學(xué)纖維的諸多優(yōu)點(diǎn),在生產(chǎn)過(guò)程中能近乎做到零污染,所用溶劑無(wú)毒,且性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛,幾乎是所有人心中的完美纖維,被稱為紡織行業(yè)史上最具價(jià)值的產(chǎn)品。
細(xì)觀萊賽爾纖維的歷史,這種近乎完美的纖維已經(jīng)誕生20 多年。萊賽爾纖維的問(wèn)世,讓世界各國(guó)都看到了其蘊(yùn)含的巨大價(jià)值,于是世界上的主流強(qiáng)國(guó)紛紛對(duì)萊賽爾纖維技術(shù)展開(kāi)研究,但是由于技術(shù)過(guò)于復(fù)雜,在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,一直被國(guó)外的一家公司所壟斷。壟斷,最直接的反應(yīng)就是價(jià)格高昂,甚至一度讓人望而卻步。而且由于全世界只有一家公司能夠生產(chǎn),萊賽爾纖維的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求,高昂的價(jià)格、稀少的產(chǎn)量這些客觀存在的因素也是萊賽爾纖維誕生以來(lái)始終不被普通消費(fèi)者所熟知的原因之一。
中紡院萊賽爾纖維生產(chǎn)線。
直到2016年,我國(guó)終于突破了行業(yè)壁壘。由我國(guó)從生產(chǎn)線裝備到生產(chǎn)工藝擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、裝備100%的中國(guó)通用技術(shù)集團(tuán)中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司萊賽爾纖維1.5 萬(wàn)噸生產(chǎn)線一次性開(kāi)車(chē)成功。
2016年12月,這個(gè)看似普通的月份,對(duì)中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)莊小雄來(lái)說(shuō)卻注定意義非凡。整整一個(gè)月的時(shí)間,莊小雄每個(gè)星期都會(huì)來(lái)到河南新鄉(xiāng)這個(gè)看起來(lái)顯得有些簡(jiǎn)陋的廠區(qū),相較于之前往返頻率的增加,與一個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度息息相關(guān)。12月23日,經(jīng)過(guò)3 天不眠不休的努力,由我國(guó)從生產(chǎn)線裝備到生產(chǎn)工藝擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、裝備100%的萊賽爾纖維1.5 萬(wàn)噸生產(chǎn)線一次性開(kāi)車(chē)成功。
對(duì)于中國(guó)化纖行業(yè)來(lái)說(shuō),萊賽爾纖維技術(shù)的攻克,有著非同尋常的意義,我國(guó)終于突破了行業(yè)壁壘。同時(shí),這也意味著中國(guó)紡織行業(yè)即將迎來(lái)一場(chǎng)巨大的變革。
“2017年全球化學(xué)纖維產(chǎn)量一共6694 萬(wàn)噸,而我國(guó)的產(chǎn)量為4717 萬(wàn)噸,產(chǎn)量已經(jīng)占據(jù)了全球的7 成。但是高產(chǎn)量并不意味著掌握了與之匹配的高端技術(shù),仍然有許多科技含量高以及附加價(jià)值高的纖維品種無(wú)法實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)。而中紡院十八年磨一劍,從1998年開(kāi)始,歷經(jīng)小試、中試、萬(wàn)噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化,最終取得了碩果。”在節(jié)目中,莊小雄驕傲地講述道,但背后的辛酸他人很難體會(huì)。
是什么力量促使這家企業(yè)18年不改初心、堅(jiān)持鉆研,直到攻破難題?莊小雄在節(jié)目中這樣說(shuō)道:“全球人口紡織纖維用量需求約為1 億噸/年,其中有2500 萬(wàn)噸是棉麻絲毛,來(lái)自于大自然。另外有6500 萬(wàn)噸~7000 萬(wàn)噸來(lái)自于石油,由于石油不可再生,石油的供應(yīng)量會(huì)越來(lái)越少,到2050年,我們預(yù)測(cè)從石油來(lái)的纖維可能也就4000 萬(wàn)噸~5000 萬(wàn)噸。萊賽爾纖維是再生纖維素纖維,為了長(zhǎng)久地解決纖維用量的問(wèn)題,中紡院必須要攻克這一難關(guān)?!?/p>
想要攻克萊賽爾纖維的難關(guān),一些核心技術(shù)是必須面對(duì)的難題。據(jù)中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司原副總工程師孫玉山介紹,首先要解決的是溶劑,這是纖維生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)。以粘膠纖維為例,由其制成的面料具有光滑、透氣、吸濕性強(qiáng)等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于內(nèi)衣、紡織、服裝等領(lǐng)域,但是粘膠纖維在生產(chǎn)中往往會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染,這與其在生產(chǎn)過(guò)程中使用的化學(xué)溶劑有著密不可分的關(guān)系。而萊賽爾纖維之所以被稱為綠色纖維,就是因?yàn)樗褂玫氖且环N名為氮甲基嗎啉氧化物的溶劑,在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)把纖維素漿粕直接溶解在氮甲基嗎啉氧化物和水的混合溶劑中,不經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng),直接進(jìn)行干噴濕紡即可制得萊賽爾纖維,用這種方法生產(chǎn)出來(lái)的萊賽爾纖維,整個(gè)流程只有傳統(tǒng)粘膠纖維的2/3 甚至1/2,耗水量也僅為粘膠纖維的1/10,且這種氮甲基嗎啉氧化物溶劑的毒性比酒精還低,因此對(duì)環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粘膠纖維。
但是這種看似完美的溶劑同樣有它自己的缺陷。技術(shù)的難點(diǎn)在于溶解,它的回收率直接影響了纖維的成本,成本問(wèn)題成為了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的軟肋。溶劑回收技術(shù),就是指溶劑做到循環(huán)使用,除了水蒸氣與滴漏等基本做到無(wú)損地重復(fù)使用,(氮甲基嗎啉氧化物)雖然能夠做到綠色環(huán)保,但是價(jià)格極為昂貴,想要大規(guī)模生產(chǎn),除非溶劑能夠無(wú)損地重復(fù)使用,只有這樣才能將成本控制在可接受的范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
溶劑回收技術(shù)取得突破之后,研究小組緊接而來(lái)面臨的就是萬(wàn)噸設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的難題,為了降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),項(xiàng)目組在千噸級(jí)階段就做過(guò)進(jìn)口國(guó)外設(shè)備的打算,但是沒(méi)想到在最后關(guān)頭遭遇了技術(shù)封殺,“其中有一個(gè)核心叫薄膜機(jī)相當(dāng)于一個(gè)人的心臟,這個(gè)裝備國(guó)內(nèi)是沒(méi)有的。所以公司在造千噸線的時(shí)候,曾經(jīng)考慮過(guò)從國(guó)外引進(jìn)該設(shè)備。起初,對(duì)方也同意進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)交易,但后來(lái)出于對(duì)技術(shù)保密等一系列因素的考慮,在公司即將上馬千噸線的時(shí)候取消了設(shè)備交易,也相當(dāng)于從側(cè)面推動(dòng)了萊賽爾纖維項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展進(jìn)程。”莊小雄說(shuō)道。
國(guó)外的技術(shù)封殺提醒著項(xiàng)目組關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù),事實(shí)上在百噸線的試驗(yàn)階段,萊賽爾項(xiàng)目組就開(kāi)始制定知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略圖,進(jìn)行有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面的部署,到萬(wàn)噸線階段,已經(jīng)取得了一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果和幾十項(xiàng)發(fā)明專利,隨著萊賽爾纖維的科研攻關(guān)與生產(chǎn)線建設(shè),相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的布局也同步完成。萊賽爾纖維技術(shù)的成功,代表的不僅是打破國(guó)外的技術(shù)壟斷,作為粘膠纖維生產(chǎn)大國(guó),我國(guó)每年在其污染治理上需要投入大量的人力物力,但效果往往事倍功半。萊賽爾纖維的出現(xiàn),為粘膠纖維提供了一個(gè)良好的迭代,同時(shí)也催生出了許多新的衍生品。
在2021年,中紡院將成為世界生產(chǎn)萊賽爾纖維產(chǎn)量第一的生產(chǎn)商;到2023年,中紡院將成為全球最大的萊賽爾纖維供應(yīng)商
近年來(lái),由于國(guó)內(nèi)萊賽爾生產(chǎn)線的建立,萊賽爾纖維供貨量較之前有所增加,一些面膜廠商也將目光轉(zhuǎn)向了這項(xiàng)綠色材料,萊賽爾纖維生產(chǎn)的面膜不僅透明美觀,而且綠色環(huán)保,頗受廣大消費(fèi)者的青睞?!叭R賽爾纖維有兩個(gè)比較大的優(yōu)勢(shì):第一,纖維強(qiáng)度非常高,它的高強(qiáng)度可以使面膜做得非常薄甚至透明化;第二,纖維是綠色環(huán)保的,上面沒(méi)有任何化學(xué)物的殘留?!敝袊?guó)紡織科學(xué)研究院有限公司總經(jīng)理助理劉劍如是說(shuō)。
不只是面膜,萊賽爾纖維同樣被應(yīng)用到了高檔服裝、軍工等行業(yè)。由于軍人的日常作訓(xùn),經(jīng)常需要面對(duì)復(fù)雜危險(xiǎn)的環(huán)境,因此在常用軍服的制作材料上往往會(huì)選擇強(qiáng)度更高的滌綸以及氨綸等化學(xué)纖維,但是滌綸、氨綸等纖維材料制成的軍服,穿著起來(lái)并不十分舒適。隨著萊賽爾纖維技術(shù)的攻克,國(guó)內(nèi)萊賽爾纖維的供貨量獲得極大提高,因此許多軍服制作企業(yè)將目光投向了這種新型纖維材料。通過(guò)試用,萊賽爾纖維制成的軍服強(qiáng)度高、舒適性強(qiáng),深受一線作訓(xùn)部隊(duì)的歡迎。
而對(duì)于中紡院的專家來(lái)說(shuō),如果解除了產(chǎn)量的制約,不僅生產(chǎn)成本會(huì)隨之下降,與之相伴的還有更多衍生產(chǎn)品會(huì)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。所以如何進(jìn)一步提高產(chǎn)量,成為了下一步的研究目標(biāo)。劉劍表示:“根據(jù)公司初步的市場(chǎng)預(yù)測(cè),我們認(rèn)為萊賽爾纖維在未來(lái)10年間,市場(chǎng)需求應(yīng)該在200 萬(wàn)噸到500 萬(wàn)噸。在2021年,中紡院將成為世界生產(chǎn)萊賽爾纖維產(chǎn)量第一的生產(chǎn)商;到2023年,將成為全球最大的萊賽爾纖維供應(yīng)商,同時(shí)我們也會(huì)打造圍繞萊賽爾纖維的一個(gè)千億級(jí)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈?!?/p>
萊賽爾纖維的研發(fā)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月,但是這項(xiàng)技術(shù)才嶄露頭角,就展現(xiàn)出了無(wú)數(shù)的可能性。在未來(lái)紡織行業(yè)的發(fā)展中,萊賽爾纖維不僅將逐步取代粘膠纖維,大幅改善環(huán)境污染的問(wèn)題,還將被應(yīng)用到我們生活的方方面面。