天然纖維素綠色制漿與紡絲工程化技術(shù)開發(fā)取得積極進(jìn)展
再生纖維素纖維是僅次于滌綸的第二大化學(xué)纖維品種，其是以棉短絨、木材、竹子等為原料，通過物理和化學(xué)方法制成天然纖維素漿粕，經(jīng)過溶解紡絲加工制造成纖維。傳統(tǒng)的制漿工藝為間歇式的，需經(jīng)過高溫堿蒸煮、次氯酸鈉漂白、脫氯、酸處理過程，反應(yīng)時間長，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)生大量COD很高的制漿黑液，難以處理。我國農(nóng)作物秸稈的年出產(chǎn)量高，但大部分農(nóng)作物秸稈被用作燃料或在田間直接焚燒，不僅污染大氣環(huán)境、增加CO2排放，而且也是對自然資源的極大浪費(fèi)，秸稈中含量達(dá)30～50%的纖維素是一種優(yōu)質(zhì)的循環(huán)資源和環(huán)境友好的天然纖維材料，其分離和提取長期依賴于酸、堿等非環(huán)保化技術(shù)路線，制約了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。以天然纖維素為原料，用N-甲基嗎啉-N-氧化物（NMMO）為溶劑紡絲制備的纖維素纖維命名為Lyocell纖維，是一種不經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)纖維素纖維的新工藝，采用封閉式的溶解、紡絲、溶劑回收工藝流程，整個生產(chǎn)工藝流程不到粘膠的一半，生產(chǎn)過程溶劑幾乎全部回收，可重復(fù)利用。同時Lyocell纖維除了具有天然纖維本身的吸濕、透氣、舒適等特性外，還具有合成纖維強(qiáng)度高、濕斷裂強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但該項(xiàng)技術(shù)難度高，長期被國外公司壟斷，因此，開發(fā)具有自主創(chuàng)新特點(diǎn)的Lyocell纖維國產(chǎn)化工程技術(shù)已經(jīng)成了迫在眉睫的發(fā)展戰(zhàn)略問題。
針對上述我國天然纖維提取加工過程中存在的問題，“十二五”期間，科技部立項(xiàng)實(shí)施了“天然纖維素綠色制漿與紡絲工程化技術(shù)開發(fā)”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，通過近五年的持續(xù)攻關(guān)，項(xiàng)目成功研發(fā)了羥基自由基活性氧清潔制漿新技術(shù)，秸稈纖維素高效環(huán)保化分離技術(shù)；研發(fā)了千噸級Lyocell纖維成套工藝與設(shè)備，開發(fā)的纖維素預(yù)溶解、紡絲原液制備、干噴濕紡紡絲、溶劑回收等工藝及設(shè)備具有創(chuàng)新性，連續(xù)真空薄膜推進(jìn)式溶解技術(shù)填補(bǔ)了空白，研究成果對開發(fā)新型環(huán)保的纖維素纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)具有示范作用。
為降低再生纖維素纖維生產(chǎn)過程給環(huán)境造成的污染，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)再生纖維素纖維綠色制造工藝在我國的規(guī)模化應(yīng)用，《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》中，將高品質(zhì)功能纖維及紡織品制備技術(shù)，高性能工程紡織材料制備與應(yīng)用，生物基紡織材料關(guān)鍵技術(shù)，紡織材料高效生態(tài)染整技術(shù)與應(yīng)用等作為發(fā)展重點(diǎn)，大力提升紡織材料技術(shù)，促進(jìn)整個紡織行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
