再论染料工业如何由大做强（待续）

陈荣圻

1 染料行业发展状况与解读

1.1 染料产销量

中国染料工业协会每年公布染颜料产量、国内消费量、外销量和进口量的统计数据，发表于每年上海染料行业协会和有机颜料年会论文集上，颇具权威性。表1是2007～2017年的染料年产量、内销量和外销量。

表1 2007～2017年的染料年产量、内销量和外销量[1]

我国染料年产量在2003～2005年徘徊在50 余万t，2007年开始一跃超过 70 万 t，2010年接近 80 万 t，2010年世界染料产量166 万t，我国染料年产量已占世界年产量的47.75%。2014年又上一个台阶，超过90 万 t，2017年达 99 万 t，创历史新高，确立了我国在世界上最大染料生产国的地位。目前，我国可生产的染料品种达1 200 多个，经常生产的品种超过600多个。2007年至2017年的十一年内增长约32%。染料最强的西欧在2010年时只占世界总产量的7.2%，约12 万t，2017年我国染料年产量已占世界总产量的2/3。2007年，美国亨斯迈（Huntsman）收购了瑞士汽巴（Ciba）公司；2013年10月，德国克莱恩（Clariant）将包括染料在内的纺织化学品出让给美国投资公司，以“昂高”品牌作为主营业；德国德司达（Dystar）也已分崩离析，我国与西欧在染料工业方面此消彼长。我国生产各类染料以分散染料和活性染料为主，如图1所示。

图1 2015～2017年各类染料产量情况图

由图1可知，2017年分散染料年产量约 47 万 t 左右，活性染料年产量约31 万t，与世界2017年产量相吻合。近日，日本化纤协会公开发布新闻稿[2]，《中国染协通讯》转载了该新闻稿。

2017年，世界主要纤维产量9 371 万t，比上年增加6%，自2014年来创历史新高。化学纤维6 694万t，比上年增长4%，其中，合成纤维6 158万t，再生纤维素纤维536 万t。合成纤维中，涤纶长丝3 717 万t，增长5%；短纤维 1 660 万 t，增长 4%；锦纶 493 万 t，增长6%。棉纤维由于种植面积扩大，增长11%，为2 543万t，中国增长7%。中国各种纤维于2017年为4 714万t，占世界主要纤维总量的70%；其中，涤纶在我国比上年增长5%，锦纶增长12%。发展分散染料和活性染料为主要产品是理所当然的事。

1.2 染料产能大幅增长时必然会产生几个矛盾

1.2.1 产能过剩，产品档次不高

有数据显示，2016年全国染料总产能为133 万t，主要来自2013～2015年规划扩建的项目，2016～2017年基本无新增产能[3]。按照如此大的产能，2018年总产量可以轻而易举地超过100万t。但将面临一些矛盾，从染料价格可以看到，进口染料为8.81美元/kg，而出口染料为 5.368 美元/kg，两者相差 1.64 倍，可见我国染料属于中档为主的中低档水平。当前，中国特色社会主义进入了新时代，我国经济增长将由高速度转向高质量，供给侧改革将成为新常态。如何从中低档产品变为中高档产品是本研究的主题。

1.2.2 突出的生态环保问题

第二个矛盾是40年改革开放，重经济增长，忽视生态环保，现在是偿还所欠老账的时候了。尤其染料行业是一个传统行业，生产过程产生大量废水，严重的污染已成为我国染料行业发展的羁绊。2015～2016年，国内环保改革不断收紧，对于染料行业的影响巨大；2017年，全国第二次污染源普查，中央环保督察全覆盖。2012年11月召开的中共十八大提出，环境保护力度要以解决人民健康和突出环境问题为重点。2017年召开的中共十九大和2018年3月召开的全国人民代表大会政府工作报告都重申上述观点，并要加强环境治理力度。2014年，全国人大常委会表决通过25年前的《中华人民共和国环境保护法》修正案，经四审的新《环保法》被称为史上最严的环保法，从重罚、关闭、法人拘留甚至判刑。

染料行业一直被人诟病的是污染大，资源消耗大、废水排放量大，严重损害生态环保。染料大省苏、浙、鲁的限期停产方案出台，要求排放不达标的企业停产关门。中国正打响生态环保保卫战，重大污染将问责当地党政领导，预计到2020年还我绿水青山。

但是，目前触目惊心的案例众多，这里举几个案例曝光。2016年媒体爆料，由江苏迁来的宁夏明盛染化有限公司竟然将3-氨基-4-甲氧基乙醚苯胺（分散染料中间体）的废水排入邻近的内蒙古自治区腾格里沙漠腹地，由中卫市法院责令永久性关闭，不得恢复生产，并处罚金。其实，随着环保力度的加强，一些地方政府“招商引资”，染料行业出现“产业大转移”，自东向西、自南向北，重点在苏北泰兴（上海万得、常州亚邦），加上原本在此生产靛蓝的世界产量最大的泰丰化工有限公司，以及山东东营（安诺其生产基地）。在被曝光之前，腾格里沙漠南缘、黄河沿岸这一地区集中了“染料中间体”的几乎所有产能[4]。2017年1月9日，《报刊文摘》爆料题名“外籍老总不敢干的事，国人敢干”；2017年1月5日，新华网刊登的朱达志文章反映，德国名企德司达被中国上市公司龙盛集团收购后，其所属德司达（南京）染料有限公司在夜间向运河偷排质量分数59.34%的废液2 698.1 t，偷排地点河网密度高，水系丰富，引起相邻区域多个水厂被迫停产停水，被扬州中院认定构成污染环境罪，判处罚金2 000 万元[5]。前些年的闰土环保事件在全国引起轩然大波，因环保因素导致其在江苏盐城的染料企业在2016年被要求停产整顿。而后又出现江西省彭泽县九江常宇化工有限公司、九江之江化工有限公司两家企业超标排放[6]。

这些环境违法行为被环保部环境督察局查处，并被法院判决。诸如此类事件已被多次曝光，案例不胜枚举。染料是必不可少的化学品，高污染帽子已扣在染料行业上，所以有一项明文规定：包括染料、印染等高污染专业的科学家不能评选为两院院士。2018年，染料行业庆百年诞辰，对120 个优秀染料企业和个人进行了表彰。其中，杨锦宗（已病故）被称为中国染料第一位院士[7]，其实不然，杨锦宗在大连理工大学从事染料专业教学与科研，而另一半时间在厦门大学从事精细化工教学和科研，因后者被评选为中国工程院院士。另一位是华东理工大学的田禾，他本应是染（颜）料学者，但他长期从事将染（颜）料精细加工后应用于激光光盘、彩色液晶显示器、电子照相材料能量转换与储存材料（太阳能储存用色素），成为功能性色素在高新技术中的应用材料，所以被评选为中科院院士。杨锦宗、吴祖望（已病故）、周春隆同为笔者在大连工学院的师弟。吴祖望毕生从事染料教学，在活性染料分子结构和染料商品化方面进行了创新性改革，建立活性染料众多基础理论，有很深的造诣。周春隆在有机染料合成、应用及基础理论方面有众多创新性观点并付之生产实践，堪称有机颜料权威。但遗憾的是，他们都是高污染的染（颜）料行业研究者，不能被评选为两院院士。

1.2.3 染料外销问题

2011年之前，外销量基本上占总产量的20%以下。随着印染行业各项成本增大，亏损面扩大，行业逐步转移到东南亚新兴国家。2011年后，外销量超过总产量的20%；2011～2017年，平均占总产量26.62%。但是，国家因染料为污染行业，并不鼓励多出口。早在2007年6月18日，财政部和国家税务局就发文《关于调低部分商品退税率的通知》，将染料和颜料作为“高污染、高能耗、高资源消耗”的产品之一，取消了14%的出口退税。染料与颜料出口越多，代价是对国内生态环保的损害越多。

有人说出口可以创汇。自1988年改革开放以来，中国的对外贸易一直是鼓励出口换汇。的确，在那个外汇极度缺少的年代，为了改变外汇严重不足的状态，当时将坚持出口换汇作为我国对外贸易战略的中心是历史的必然；改革开放40年以来，这一战略的实施取得了骄人的成就，中国不仅彻底改变了外汇短缺的状况，更一跃成为世界上外汇储备最多的国家；2018年初，我国外汇储备已达到 3.14 亿美元。与此同时，由于出口换汇的过度倾斜，中国付出的代价也不小，尤其是高污染产品在经济结构、资源使用效率以及环境保护等领域都有体现。况且，进出口相抵后，实际收入外汇只有19 亿美元，核对如下（以2017年为例）：

以上数据基本上与海关统计一致。如今，国家外贸进出口约4万亿美元，出口主要是水力、染料、核能成套发电设备、智能手机、机器人、电脑、高铁、船舶、智能机械等高科技、高附加值产品，改革开放前的纺织品、服装等低档消屈居低项，相应的染料创汇甚微，但环保代价却很高。

随着美国、欧盟、日本等主要服装、纺织品进口国家对中国服装、纺织品的需求呈下降趋势，中国在全球纺织品和服装市场所占份额从2015年的38.6%下降到2016年的35.8%，并将继续下降。因为染料、印染行业的环保压力、劳动力等成本一直在上升，目前，中国劳动力最低工资是东南亚国家的两倍多，纺织品和服装出口的下降必将影响染料行业，幸好国内消费正在上升。

中美爆发贸易战对纺织品和服装影响较小，因为它们对美国的出口微不足道。现在，中国的纺织品出口主要在东南亚国家，例如，孟加拉国从中国的进口自2005年的39%上升到2015年的47%。类似趋势将出现在柬埔寨、越南、马来西亚和一带一路其他发展中国家。就目前的情况，中国有涉及纺织品生产最完整的一条供应链，从合成纤维制造、棉花种植、纺织品或坯布，印染用染料、助剂和其他纺织品、化学品一应俱全。

纺织品不会成为夕阳行业，因为要供应14 亿人的衣着、床上用品、装饰用品等家用纺织品及其他用品；随着中产阶级的崛起，收入增加，消费水平提高，哪里少得了纺织品，染料也少不了。应从战略角度好好规划一下，增加染料内销，外销、投资应转向一带一路新兴国家，在那里设厂，提供装备、技术支持及人员培训；反过来，应关闭国内一些污染严重、技术不过硬的染料厂，而不是在国内转移，更不能搞游击染料厂。

1.2.4 反对价格垄断

近年来，染料价格先抑后扬。2005年，染料价格受市场需求疲软的持续影响，主要是下游印染行业不景气，造成悬崖式下跌，分散黑ECT 300%曾跌至1.6万元/t，活性黑 WNN 200%也跌到 1.8 万元/t，跌幅超过50%，直到2015年8月才有所好转。和2006年初相比，各种染料涨幅在30%以上，安诺其销量较大的分散黑300%已经从2005年初的18 元/kg 上涨到38 元/kg，涨幅111%；其他产品与年初相比也上涨了30%以上。湖北楚源的活性染料中间体对位酯，2017年底成交价为4.2万元/t，较年初的1.5万元/t上涨了180%，势必造成活性染料价格上涨。分散染料价格近日也上涨了 3 000 元，涨幅达13%，平均价格上涨至2.6 万元/t。上市公司安诺其、闰土、龙盛等染料大企业2006年的业绩甚佳。龙盛2006年因染料价格企稳回升，从一季度的34.13%攀升至三季度的39.77%，接近该公司的历史最高。当然，染料价格上涨与中间体有关，分散染料重要中间体间苯二胺从2017年初的7 160元/t涨到目前的8 846元/t，涨幅23.5%；活性染料重要中间体H酸也从2007年初的2.9万元/t上涨到目前的3.3万元/t，涨幅13.8%[8]。上涨数据来源于国家统计局历年发布的“全国染料行业运行分析报告”及中国染料工业协会历年发布的“行业信息”及“染料类上市公司的历年季报”。染料或原料中间体涨价还与染料企业员工工资上涨、环保压力增大有关；除上以外，定价权在几家大企业。分散染料由浙江龙盛、闰土、吉华和江苏亚邦共同占有70%的市场份额；活性染料由湖北华丽（即楚源）、浙江龙盛、闰土等企业占有较大市场份额，也就是说上述这些是垄断价格。所谓垄断就是同类产品的企业相互本应是竞争者，但一些大型企业通过他们之间的商议和串通，排除了竞争，共同抬高价格，严重损害下游企业和消费者的利益。现在的问题是垄断属于哪一个政府机构监管，如何监管，不能放任自流。过去，染料价格决定于下游即印染行业是否景气，海外需求是否旺盛，如果加上价格垄断，将使染料定价由大企业垄断，造成价格混乱，必需纠正为市场决定。

当前，大企业当务之急是如何使产品附加值提高。过去，西欧染料企业大幅削弱；如今，世界上最大的染料企业在中国，这些大企业应大力增加染料创新研究投资，引领中国染料业在供给侧改革中取得成功，用这样的方式赢利，而不是通过垄断价格获得赢利，也就是染料企业与下游企业和消费者获得双赢。染料市场亟需供需改善，使染料价格得以企稳，才是染料企业发展之路。近几年，印染行业的日子并不好过，染料大幅涨价，赛过在伤口上撒盐。下一节将介绍2017年中国印染行业的发展情况，使上游染料行业有所了解，以利两个行业共同发展。

1.3 与印染行业的关系

中国经济早已不再像几年前那样依赖出口了，现在，出口在国民经济生产总值所占的比例只有20%，而是以内销为主，特别是纺织品与服装，内销已超过一半以上，先要满足14 亿人民衣着和纺织品的需求。经济结构进一步优化，2017年，印染八大数产品出口226.76 亿 m，占总产量 524.59 亿 m 的 43.23%。出口主要销往东南亚发展中国家，今后，随着一带一路倡议的实施，纺织品和服装企业将转移到这些国家。出口到发达国家和地区，要求越来越高，出口量和单价逐年下降，如欧盟单价下降4.52%，美国下降5.99%，中国香港下降7.18%。随着中美贸易战的打响，美国额外增加关税25%，预测销往美国的纺织品和服装将持续下降。

染料行业与下游的印染行业唇齿相依，必须深入了解印染行业目前和将来的景况及需求。2017年我国印染行业景况简述资料来源于国家统计局及中国印染行业协会[9]。2017年，印染企业500 万元以上项目，固定资产完成投资410.78 亿元，同比减少7.14%。2014年以后，受国内外市场需求不足、生产成本上涨、融资困难等因素影响，印染行业投资增速持续放缓，2016年投资增速下落至同比增长2.94%，2017年投资增速进一步回落，多年来首次出现负增长（-7.14%）。

2017年，印染行业亏损面扩大，亏损额增加，规模以上印染企业亏损户数达240 家，亏损面13.86%，较2016年同期扩大 1.79%，亏损总额 16.74 亿元，较 2016年同期增加12.01%，较2016年同期增长9.8%。原因是原料成本（染料、助剂及其他化学品）上涨50%以上，染料不断上涨对印染行业赛过伤口上撒盐；劳动力用工上涨10%；工业用电接近越南、美国的2 倍；印染企业在生态环保建设和运行增加大量开支，单“煤改气”一项，成本就上涨50%左右。

2017年，规模以上印染企业印染布产量524.59亿m，同比减少1.71%，增速较2016年同期回落6.45%。实现主营业收入3 571.80 亿元，同比增加6.56%，增速较 2016年同期增加 5.84%。实现利润总额 189.18 亿元，同比增加11.64%，增速较2016年同期增加6.21%。以上数据观察，一方面是减产，另一方面因原料、染料价格上涨、用工工资上涨、生态环保建设和运行支出增加，利润反而增加，岂不矛盾。

其实，近五年来，市场结构不断调整，内销持续向好，印染行业于 2017年，内销比重达87.28%，较2016年同期增长0.71%，较2011年同期增长4.64%。这一方面得益于人民实际收入保持较高增长；同时，印染企业加大新纤维面料、多组分纤维面料和功能性面料的研究与开发力度加大，供给侧结构性改革深入推进，满足了人们不断升级的消费需求。内销中，印染面料属于中间产品，相当大的部分是通过深加工服装或家纺产品而进入市场，或间接出口至欧美日发达国家。

反过来，2017年印染布进口数量仅10.42亿m，同比减少1.89%，增速比2016年同期提高7.56%，进口金额 19.70 亿美元。2017年出口金额 229.54 亿美元，两者相抵，仅创汇219.12亿美元。

因此，2017年印染行业运行质效基本良好，运行质量保持相对稳定，盈利能力稳中有进。这对染料、印染助剂行业的发展十分有利。

2 印染行业对上游染料行业新品种的需求

目前，我国经济质量效益持续提高，供给侧结构改革深入推进，内需结构持续改革，创新活力明显增强。这些同样在染料行业实现，新染料的研发需根据印染行业和服装家用行业的需求，一般是根据新的合成纤维开发、新提出的色牢度要求和合纤、天然纤维混纺或交织纺织品的质量而研发新型染料，也是染料创新立项研发的依据。

2.1 再生性新纤维的开发与染料的关系

在二十世纪三四十年代，合成纤维开创了纺织纤维的新纪元，相继有多种合成纤维问世，然后，相应的染料开始研发。染料的发展历来与新型纤维的开发紧密联系。1935年和1938年开发出锦纶66和锦纶6，1944年出现了1∶2 型金属络合染料（中性染料）；1941年开发出聚酯纤维（PET），1953年，在醋酯纤维上用的染料基础上，合成了涤纶纤维染色（或印花）用的分散染料；1942年开发出腈纶纤维，1953年工业化生产，1955年在碱性染料的基础上出现了腈纶用的阳离子染料（Color Index，仍归属于碱性染料）。

黏胶纤维（人造纤维的主要品种）是由黏胶纺制的再生纤维素纤维的总称，是以棉绒等纤维素为原料，早在1891年由美国纺织化学品家Gross、贝文及比德尔发明。普通黏胶纤维具有强度低、湿模量低、耐碱性差和尺寸稳定性差等缺点，而且制作过程中需用二硫化碳、硫酸锌、硫酸、烧碱等多种化学品。

Polynosic（中国注册商品名Richel 纤维）是由日本东洋纺的一种再生纤维素，选用上好木材做成木浆粕，干强力大于黏胶纤维，湿强大于黏胶纤维、低于棉纤维。由于具有特殊的全芯结构而使其原纤化（原纤化等级为3级），其原纤化指数随温度的升高、pH的提高、时间的延长而提高，不符合织物的要求风格。只能用低温型活性染料染色，但得色量降低。所以，采用现有活性染料不是最佳选择，应研究适合这种纤维的活性染料。

1993年，美国Cour Tauldo 公司以毛榉、桉树（易生长木材）制成木浆粕，以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂纺丝而得的再生纤维素；1989年，其被人造丝及合成纤维国际标准局（BISFA）命名为Lyocell[9]（Lyocell 源于希腊语“lyein”意为“溶解”Cour Tauldo 公司的商品名Tencel，我国称之为“天丝棉”。普通型的Tencel 在湿加工过程中，在机械力作用下，容易发生原纤化，原纤化等级为4 级）。其原因是Tencel 纤维具有较高的轴向取向度，微原纤间的空隙沿纤维轴向高度伸张。微原纤间的横向结合力较弱，而且湿态下的纤维高度膨化，更加减弱了这种结合力，导致Tencel面料制成的服装多次洗涤和穿着时摩擦产生严重的厚纤化，容易起毛、起球，严重影响服装的外观。为改善这种状态，加入N,N,N-三丙烯酸均三嗪（THAT），被称为Tencel A100 纤维[10-11]，并以纤维素酶去除初级厚纤化。尽管可用多种纤维素纤维用染料染色，但最好使用三活性基活性染料（C.I.活性红228）及部分Cibacron S型活性染料。实际上这类三活性基活性染料是一种特殊的交联剂，能与Tencel纤维大分子发生不同程度的交联，因此，具有一定程度的防原纤化作用，使染色后的纺织面料较光洁。以上两种纤维都可以制成桃皮绒风格面料。以上两种再生纤维都是木质纤维非纤维素纤维，现在用的活性染料不适宜这类纤维的染色。

2.2 新型聚酯纤维

与常用的聚酯纤维（PET）不同，新型聚酯纤维有聚对苯二甲酸-1,3-丙二醇酯（PTT）纤维和聚对苯二甲酸-1,4-丁二醇（PBT）纤维。

PTT 的制造技术早在1941年就已提出专利申请，但因当时高质量的1,3-丙二醇价格太贵，不宜作为纺织面料。直至1955年，1,3-丙二醇改变了生产路线，美国壳牌化学公司才于1996年建立第一个PTT生产厂。PTT纤维保持了PET的基本优点，即尺寸稳定性、电绝缘性和化学稳定性，又具备PET 纤维所没有的性能，如柔软性、回弹性、蓬松性和低温染色性等。PTT 长丝和短纤维非常适合应用于各种高弹和手感柔软的弹性针织物及机织物。

PET、PTT 和PBT 的化学结构有所不同，酯基所占比例顺序为：PET＞PTT＞PBT，所以，PTT 和PBT的疏水性高于PET；PBT 和PTT 的分子链较柔顺，反映在初始模量，PET、PTT 和PBT 的初始模量分别为9.15 cN/dtex、2.58 cN/dtex 和 2.4 cN/dtex；PBT 已接近锦纶6（2.1 CN/dtex）。玻璃化温度也因此不同，PET、PTT 和 PBT 分别为 69～81 ℃、45～65 ℃和 20～40 ℃，染色转变温度TD低，所以适合低温染色。PTT和PBT 的上染速度比PET 快，所以上染快，易造成匀染性差。因为是低温染色，扩散系数比PET 低，染料不易扩散到被染织物中[12-13]，PTT在80～90 ℃时，上染速度已达到最大值，PBT 更低温度时，上染速率就达到最大值。中低温型分散染料在PTT、PBT纤维上的上染量都高于PET 纤维，所以浮色量高，不利于耐水洗色牢度、沾色牢度和耐摩擦色牢度。高温型分散染料对PTT纤维染色温度控制在110～120 ℃；PBT纤维更低，为100～110 ℃。当染色超过120 ℃时，色泽深度（K/S值）反而降低，因为PTT染色是放热反应，温度过高，反而降低染料对纤维的亲和力；同时，因为透染性提高，表面颜色变浅。[14]

一般对合成纤维而言，如果某一种纤维容易染色，在一定条件下也容易从纤维上解吸，即“易进易出”规律，使染色牢度下降。根本问题同样是聚酯纤维PTT 和PBT 不能套用PET 染色常用的分散染料，或改变染色工艺。所以，印染行业使用PTT 和PBT时，染料行业需研究开发适用于PTT 和PBT 的专用分散染料。这样就有利于合成纤维、印染和染料三个行业。

借此机会，提出一个聚酯纤维生态环保的问题，聚酯在聚合过程中必须加入催化剂，几乎95%以上用的是醋酸锑或乙二醇锑，每生产1 t PET需添加3×10-4（质量比）的催化剂，涤纶织物要经过碱退浆和碱减量，减量率平均在15%左右[15]。在上述处理过程中，涤纶织物、涤纶混纺和交织织物中的锑化合物随之带入废水中。重金属锑的化合物对人体健康有害，属涉嫌致癌物，尤其会损害肝脏，尽管将其焚烧或埋于土壤中，但都会破坏生态环境。