瑛赛尔令清洁生产成为可能

方易

项目名称：万吨级新溶剂法纤维素纤维关键技术研发及产业化

完成单位：山东英利实业有限公司、保定天鹅新型纤维制造有限公司、东华大学、山东大学、天津工业大学、山东省纺织设计院、上海太平洋纺织机械成套设备有限公司、山东建筑大学

主要完成人：朱波、李发学、韩荣桓、高殿才、宋俊、路喜英、于宽、曾强、郑世睿、李永威、梁勇、魏广信、蔡小平、陈鹰、孙永连

为什么要研究再生纤维素纤维？

對于这个问题，长期受粘胶纤维生产过程污染制约的国内企业也许最有体会。由于生产过程中造成的污染，使得这种性价比很高的再生纤维一直戴着“不环保”的帽子。困境如何解决？新溶剂法再生纤维素纤维，就是解决这一问题的最佳方案。

去年年初，工业和信息化部部长苗圩赴山东潍坊调研，首站便走进了山东英利实业有限公司。苗圩在山东英利考察的目的就是了解新溶剂法纤维素纤维产业化的情况，对公司开发的新溶剂法再生纤维素纤维即Lyocell纤维大加赞赏。山东英利把这种纤维命名为“瑛赛尔”纤维。“瑛赛尔”无污染、纯天然，是无可争议的一项填补国内空白、促进产业升级的高科技产品，在纤维素纤维发展史上具有革命性的意义，该项创新还带动了生物基绿色纤维制造与智能装备产业链发展。“万吨级新溶剂法纤维素纤维关键技术研发及产业化”项目因此获得“纺织之光”2016年度中国纺织工业联合会科技一等奖。

消除二次污染，实现清洁生产

业界都知道，Lyocell 纤维是一种绿色环保再生纤维素纤维，具有天然纤维本身的特性如吸湿性、透气性、舒适性、光泽性、可染色性和可生物降解性等，还具有合成纤维高强度的优点，其强度与涤纶接近，远高于棉和普通的粘胶，在纺织等行业具有广阔的应用前景。Lyocell纤维原料是来自林业、农业的天然纤维素，可以自然降解，不存在二次污染的问题。产品具有强度高、尺寸稳定性好、吸湿性好和混纺性能优异等特性，是其它化学纤维品种不可比拟的。Lyocell纤维采用溶剂法生产，溶剂无毒无害，回收率高达99.5%以上，真正实现了清洁生产。

实际上国外于1980年就已经生产出Lyocell纤维并申请专利，世界总产能约为36万吨，其中兰精公司为全球最大的生产商，占世界总产量的80%以上，长期处于垄断地位。

2012年，山东英利引进欧洲先进技术，与国际尖端技术携手，经过两年的努力，以奥地利合作方的设计方案和技术参数为基础，消化吸收创新，建成首条1.5万吨的生产线，首创国内“全天然绿色纤维”——瑛赛尔。

公司负责人介绍说，新溶剂法再生纤维素纤维的生产是将纤维素（浆粕）直接溶解于NMMO/水体系中，形成纤维素溶液，经干喷湿法纺丝制得的再生纤维素纤维，是一种高效、绿色、清洁加工技术。以NMMO溶剂法生产Lyocell纤维是一种不经化学反应生产纤维素纤维的新工艺。NMMO在溶解纤维素纤维时，不伴随发生纤维素的分解。该工艺利用NMMO与纤维素上的多羟基可产生氢键而使纤维素溶解的特性，将纤维素浆粕溶解，并得到黏稠的纺丝液，然后以干喷湿法纺丝工艺制得纤维素纤维。与此同时，凝固浴、清洁浴中析出的NMMO被回收精制而重复使用。整个生产系统形成闭环回收再循环系统，没有废物排放，对环境无污染，而且纺丝速度相当高。

打破国际垄断，促进转型升级

Lyocell纤维被研发成功后，国外企业就一直掌控Lyocell纤维核心技术和专利。Lenzing公司现拥有1400个专利，其中绝大多数是关于Lyocell纤维的专利，已经在63个国家获得授权专利248个。并且，采用产业链品牌合作控制发展，以形成稳定的技术支撑和市场支撑。我国起步较晚，近几年虽有较大发展，但专利受控仍存在。

山东英利针对Lyocell纤维在国产化过程中出现的问题，在部分设备委托国外加工、部分设备自行设计加工的基础上，对装备进行集成创新，设计开发出1.5万吨级Lyocell纤维生产集成控制系统，结合溶解机理和纺丝原液凝固机理等基础研究，对纺丝关键工艺、溶剂高效回收等进行系统研究，形成溶解、纺丝、溶剂回收等全套工艺软件包，实现1.5万吨级Lyocell纤维的工业化生产。

该项目在国内Lyocell 纤维生产过程中首次完成了万吨级新溶剂法纤维素纤维生产全过程计算机控制系统的设计、集成、软件开发，实现了新溶剂法纤维素纤维生产全过程自动化，掌握了核心控制技术；集成配备了万吨级新溶剂法纤维素纤维生产装备，优化了生产工艺，首次实现了万吨级新溶剂法纤维素纤维的稳定达标生产，并在万吨级新溶剂法纤维素纤维生产线上开展了系统的理论研究，获得了影响产品性能的生产实际规律，突破了纤维制备的理论瓶颈，同时攻克了溶剂净化回收、浓缩技术。

目前已在山东英利实业有限公司实现产业化，产品已在山东省高密市康泰纺织有限公司、临邑恒丰纺织科技有限公司、德州华韵纺织科技有限公司等多家企业获得推广，效益显著。该项目的推广应用，打破了国外对我国Lyocell 纤维生产技术的垄断，显著提升了我国新溶剂法纤维素纤维生产技术和装备水平，为我国化纤行业的结构调整、转型升级做出了积极贡献。

绿色纤维产业化的突破，也伴随着智能制造新模式应用，山东英利正在全力打造“万吨级新溶剂法纤维素纤维智能制造数字化车间”，该项目已经入选工信部《2017年智能制造综合标准化与新模式应用项目》。据公司负责人透露，项目总投资3.2亿元，通过开展新溶剂法纤维素纤维智能化研究， 建设1.5万吨新溶剂法纤维素纤维智能制造数字化车间，最终实现高品质新溶剂法纤维素纤维高效低成本生产， 实现生产装备自动化、 流程控制自动化、 生产过程可追溯、能源管理最优化、产品性能稳定化， 大幅度降低能耗与综合运行成本，这对推进新溶剂法纤维素纤维国产化意义重大。endprint