纤维素纤维如何应对市场绿色环保新需求

国林涛 兰精纤维（上海）有限公司

3年的新冠疫情引起了社会对于人类该如何与自然和谐相处的深刻反思。越来越多的消费者意识到，塑料废弃物、气候变化对人类和生物多样性及生态环境直接或者间接造成了巨大的危害。因此消费者要求企业能够提供更加环保可靠的方案，政府和非政府组织也通过颁布各种法律法规，减少不可降解一次性产品的使用，治理污染，降低碳排，实现可持续发展。

1 生物可降解认证及可生物降解的原材料

生物可降解是通过细菌和真菌等天然生物将材料分解成其他天然成分的过程。可堆肥是指有机物质在土壤中一定温度下转化为堆肥的能力。可堆肥的材料总是可生物降解的，反之则不然。原材料或者产品在不同的环境下降解速度是不一样的。根据环境不同，可降解认证可以分为家庭可堆肥、工业可堆肥，土壤可降解、淡水可降解和海洋可降解。

图1 兰精海洋环境可降解实验

由于海洋环境的特殊性和复杂性，这也为我们研究产品和材料在海洋中的降解性增加了困难。与此同时，大量的塑料制品进入海洋，降解后产生的微塑料危害水生生物，同时通过食物链继而影响人类身体健康。近期，兰精公司与美国加州大学圣地亚哥分校著名的Scripps海洋研究合作，在真实的海洋表面和深海30ft两种不同的海域，开展不同纤维的可降解实验。通过实验表明，维绎丝™VEOCEL™莱赛尔纤维在不同的海洋环境下能快速降解。实验中，聚乳酸纤维和普通涤纶纤维均不能降解。

2 黏胶纤维和莱赛尔纤维对比

纤维素纤维分为天然纤维素纤维和再生纤维素纤维。如棉纤维，属于天然纤维素纤维。不同环境条件下可堆肥并可生物降解的黏胶纤维、莱赛尔纤维都是来源于植物，是利用天然纤维素采用工业过程生产的，是目前比较常见的两种再生纤维素纤维。

1）生产工艺对比

黏胶的生产过程是一个复杂的化学过程。黏胶生产需要氢氧化钠、二硫化碳等强酸强碱参与反应，在湿法纺丝过程中有化学残留和杂质，需要在纺丝后经过水刺、脱硫、漂白和酸洗来去除化学物质，提高纤维的纯净度。

莱赛尔工艺是一种溶剂纺丝工艺，直接将纤维素溶解在有机溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）中，即较黏胶工艺可以省去复杂的化学工艺流程。相比氢氧化钠和二硫化碳，有机溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物刺激性小。其安全和纯净度更是明显优于黏胶纤维。

兰精VEOCEL™莱赛尔纤维因其环保的闭环式生产工艺而口碑载道，这种高效利用资源、低生态影响的生产工艺把木浆转化为纤维素纤维，而溶剂纺丝工艺过程中所使用的工艺水亦可循环利用，溶剂回收率达99%以上。这种经济可行的生产工艺还夺得欧盟颁发的“可持续发展技术奖”组别的“欧洲环保大奖”（2000）。

2）外观形态和物性指标对比

棉纤维是天然纤维，受到纤维种类、品质以及种植采棉工艺的影响，棉纤维的性能会有波动。黏胶纤维和莱赛尔纤维属于再生纤维素纤维，通过成熟的工艺控制，纤维性能更加稳定。

从表1中可知，黏胶纤维和莱赛尔纤维在外观以及物性指标上都有区别，而纤维性能常常会影响非织造布的性能。对比黏胶纤维和莱赛尔纤维非织造布，使用莱赛尔纤维有利于提高非织造布强力，特别在湿态情况下的强力。因此，使用莱赛尔纤维，有利于开发有轻薄化需求的产品，以及需要湿态下加工使用的产品。莱赛尔纤维拥有光滑的纤维表面，因此制成的非织造布摩擦系数更小，手感光滑，亲和肌肤。

表1 黏胶纤维、莱赛尔纤维和棉纤维的微观形态及相关指标对比

3 纤维素纤维的绿色创新和发展

1）可降解、可冲散湿巾开发，减少海洋塑料垃圾

传统湿巾产品大多数含有不可降解的塑料成分，若使用后被丢入马桶进入污水系统，不仅容易堵塞管道，还会造成海洋微塑料。兰精的Eco Disperse技术，令含VEOCEL™莱赛尔纤维的湿巾既可冲散又可生物降解，同时莱赛尔纤维本身良好的湿强，令湿巾在使用时质感强韧，不易扯破。

2）创新疏水莱赛尔纤维，替代石油基材料

兰精公司推出了创新Dry技术，使莱赛尔纤维具有疏水性的纤维表面。纤维有助液体策略性扩散分布，特别适合生产吸收性卫生用品，可控制液体并保持织物表面干爽，同时具有柔顺质感。纤维及疏水处理剂均可生物降解，使用后可回归大自然,是化石材料的绝佳替代品。

图2 采用Eco Disperse技术的VEOCEL™莱赛尔纤维制成的可冲散湿巾

图3 纤维干爽性能对比

3）纤维素纤维的绿色工艺创新，助力产业实现减碳目标

在黏胶纤维的环保创新上，兰精推出VEOCEL™黏胶纤维。它们取材于可持续种植的木材，可完全生物降解，并采用对生态负责的生产工艺进行制造，对环境的影响低于行业平均水平。因此，由这种纤维制成的棉柔巾、湿巾为最终消费者提供了更加环保的选择。

在莱赛尔纤维的减碳上，兰精于2021年推出非织造布行业首款经第三方ClimatePartner认证的碳中和VEOCEL™莱赛尔纤维。该纤维通过使用可再生能源，提高生产效率，清洁原材料等内部减排措施，降低莱赛尔纤维60%的碳排放量。并通过经认证的补偿措施,如投资经过认证可抵消碳排放的除碳再造林项目等，补偿在生产中不可避免的碳排放，最终使得碳中和 VEOCEL™莱赛尔纤维达到真正的净零碳，为上下游的合作伙伴提供原材料的可持续采购方案（维绎丝™和VEOCEL™是Lenzing AG的商标）。