纖維素纖維如何應(yīng)對市場綠色環(huán)保新需求

國林濤 蘭精纖維（上海）有限公司

3年的新冠疫情引起了社會對于人類該如何與自然和諧相處的深刻反思。越來越多的消費(fèi)者意識到，塑料廢棄物、氣候變化對人類和生物多樣性及生態(tài)環(huán)境直接或者間接造成了巨大的危害。因此消費(fèi)者要求企業(yè)能夠提供更加環(huán)?？煽康姆桨?，政府和非政府組織也通過頒布各種法律法規(guī)，減少不可降解一次性產(chǎn)品的使用，治理污染，降低碳排，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 生物可降解認(rèn)證及可生物降解的原材料

生物可降解是通過細(xì)菌和真菌等天然生物將材料分解成其他天然成分的過程。可堆肥是指有機(jī)物質(zhì)在土壤中一定溫度下轉(zhuǎn)化為堆肥的能力?？啥逊实牟牧峡偸强缮锝到獾模粗畡t不然。原材料或者產(chǎn)品在不同的環(huán)境下降解速度是不一樣的。根據(jù)環(huán)境不同，可降解認(rèn)證可以分為家庭可堆肥、工業(yè)可堆肥，土壤可降解、淡水可降解和海洋可降解。

圖1 蘭精海洋環(huán)境可降解實驗

由于海洋環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，這也為我們研究產(chǎn)品和材料在海洋中的降解性增加了困難。與此同時，大量的塑料制品進(jìn)入海洋，降解后產(chǎn)生的微塑料危害水生生物，同時通過食物鏈繼而影響人類身體健康。近期，蘭精公司與美國加州大學(xué)圣地亞哥分校著名的Scripps海洋研究合作，在真實的海洋表面和深海30ft兩種不同的海域，開展不同纖維的可降解實驗。通過實驗表明，維繹絲?VEOCEL?萊賽爾纖維在不同的海洋環(huán)境下能快速降解。實驗中，聚乳酸纖維和普通滌綸纖維均不能降解。

2 黏膠纖維和萊賽爾纖維對比

纖維素纖維分為天然纖維素纖維和再生纖維素纖維。如棉纖維，屬于天然纖維素纖維。不同環(huán)境條件下可堆肥并可生物降解的黏膠纖維、萊賽爾纖維都是來源于植物，是利用天然纖維素采用工業(yè)過程生產(chǎn)的，是目前比較常見的兩種再生纖維素纖維。

1）生產(chǎn)工藝對比

黏膠的生產(chǎn)過程是一個復(fù)雜的化學(xué)過程。黏膠生產(chǎn)需要?dú)溲趸c、二硫化碳等強(qiáng)酸強(qiáng)堿參與反應(yīng)，在濕法紡絲過程中有化學(xué)殘留和雜質(zhì)，需要在紡絲后經(jīng)過水刺、脫硫、漂白和酸洗來去除化學(xué)物質(zhì)，提高纖維的純凈度。

萊賽爾工藝是一種溶劑紡絲工藝，直接將纖維素溶解在有機(jī)溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物（NMMO）中，即較黏膠工藝可以省去復(fù)雜的化學(xué)工藝流程。相比氫氧化鈉和二硫化碳，有機(jī)溶劑N-甲基嗎啉-N-氧化物刺激性小。其安全和純凈度更是明顯優(yōu)于黏膠纖維。

蘭精VEOCEL?萊賽爾纖維因其環(huán)保的閉環(huán)式生產(chǎn)工藝而口碑載道，這種高效利用資源、低生態(tài)影響的生產(chǎn)工藝把木漿轉(zhuǎn)化為纖維素纖維，而溶劑紡絲工藝過程中所使用的工藝水亦可循環(huán)利用，溶劑回收率達(dá)99%以上。這種經(jīng)濟(jì)可行的生產(chǎn)工藝還奪得歐盟頒發(fā)的“可持續(xù)發(fā)展技術(shù)獎”組別的“歐洲環(huán)保大獎”（2000）。

2）外觀形態(tài)和物性指標(biāo)對比

棉纖維是天然纖維，受到纖維種類、品質(zhì)以及種植采棉工藝的影響，棉纖維的性能會有波動。黏膠纖維和萊賽爾纖維屬于再生纖維素纖維，通過成熟的工藝控制，纖維性能更加穩(wěn)定。

從表1中可知，黏膠纖維和萊賽爾纖維在外觀以及物性指標(biāo)上都有區(qū)別，而纖維性能常常會影響非織造布的性能。對比黏膠纖維和萊賽爾纖維非織造布，使用萊賽爾纖維有利于提高非織造布強(qiáng)力，特別在濕態(tài)情況下的強(qiáng)力。因此，使用萊賽爾纖維，有利于開發(fā)有輕薄化需求的產(chǎn)品，以及需要濕態(tài)下加工使用的產(chǎn)品。萊賽爾纖維擁有光滑的纖維表面，因此制成的非織造布摩擦系數(shù)更小，手感光滑，親和肌膚。

表1 黏膠纖維、萊賽爾纖維和棉纖維的微觀形態(tài)及相關(guān)指標(biāo)對比

3 纖維素纖維的綠色創(chuàng)新和發(fā)展

1）可降解、可沖散濕巾開發(fā)，減少海洋塑料垃圾

傳統(tǒng)濕巾產(chǎn)品大多數(shù)含有不可降解的塑料成分，若使用后被丟入馬桶進(jìn)入污水系統(tǒng)，不僅容易堵塞管道，還會造成海洋微塑料。蘭精的Eco Disperse技術(shù)，令含VEOCEL?萊賽爾纖維的濕巾既可沖散又可生物降解，同時萊賽爾纖維本身良好的濕強(qiáng)，令濕巾在使用時質(zhì)感強(qiáng)韌，不易扯破。

2）創(chuàng)新疏水萊賽爾纖維，替代石油基材料

蘭精公司推出了創(chuàng)新Dry技術(shù)，使萊賽爾纖維具有疏水性的纖維表面。纖維有助液體策略性擴(kuò)散分布，特別適合生產(chǎn)吸收性衛(wèi)生用品，可控制液體并保持織物表面干爽，同時具有柔順質(zhì)感。纖維及疏水處理劑均可生物降解，使用后可回歸大自然,是化石材料的絕佳替代品。

圖2 采用Eco Disperse技術(shù)的VEOCEL?萊賽爾纖維制成的可沖散濕巾

圖3 纖維干爽性能對比

3）纖維素纖維的綠色工藝創(chuàng)新，助力產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)減碳目標(biāo)

在黏膠纖維的環(huán)保創(chuàng)新上，蘭精推出VEOCEL?黏膠纖維。它們?nèi)〔挠诳沙掷m(xù)種植的木材，可完全生物降解，并采用對生態(tài)負(fù)責(zé)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行制造，對環(huán)境的影響低于行業(yè)平均水平。因此，由這種纖維制成的棉柔巾、濕巾為最終消費(fèi)者提供了更加環(huán)保的選擇。

在萊賽爾纖維的減碳上，蘭精于2021年推出非織造布行業(yè)首款經(jīng)第三方ClimatePartner認(rèn)證的碳中和VEOCEL?萊賽爾纖維。該纖維通過使用可再生能源，提高生產(chǎn)效率，清潔原材料等內(nèi)部減排措施，降低萊賽爾纖維60%的碳排放量。并通過經(jīng)認(rèn)證的補(bǔ)償措施,如投資經(jīng)過認(rèn)證可抵消碳排放的除碳再造林項目等，補(bǔ)償在生產(chǎn)中不可避免的碳排放，最終使得碳中和 VEOCEL?萊賽爾纖維達(dá)到真正的凈零碳，為上下游的合作伙伴提供原材料的可持續(xù)采購方案（維繹絲?和VEOCEL?是Lenzing AG的商標(biāo)）。