瑛賽爾令清潔生產成為可能

方易

項目名稱：萬噸級新溶劑法纖維素纖維關鍵技術研發及產業化

完成單位：山東英利實業有限公司、保定天鵝新型纖維制造有限公司、東華大學、山東大學、天津工業大學、山東省紡織設計院、上海太平洋紡織機械成套設備有限公司、山東建筑大學

主要完成人：朱波、李發學、韓榮桓、高殿才、宋俊、路喜英、于寬、曾強、鄭世睿、李永威、梁勇、魏廣信、蔡小平、陳鷹、孫永連

為什么要研究再生纖維素纖維？

對于這個問題，長期受粘膠纖維生產過程污染制約的國內企業也許最有體會。由于生產過程中造成的污染，使得這種性價比很高的再生纖維一直戴著“不環保”的帽子。困境如何解決？新溶劑法再生纖維素纖維，就是解決這一問題的最佳方案。

去年年初，工業和信息化部部長苗圩赴山東濰坊調研，首站便走進了山東英利實業有限公司。苗圩在山東英利考察的目的就是了解新溶劑法纖維素纖維產業化的情況，對公司開發的新溶劑法再生纖維素纖維即Lyocell纖維大加贊賞。山東英利把這種纖維命名為“瑛賽爾”纖維。“瑛賽爾”無污染、純天然，是無可爭議的一項填補國內空白、促進產業升級的高科技產品，在纖維素纖維發展史上具有革命性的意義，該項創新還帶動了生物基綠色纖維制造與智能裝備產業鏈發展。“萬噸級新溶劑法纖維素纖維關鍵技術研發及產業化”項目因此獲得“紡織之光”2016年度中國紡織工業聯合會科技一等獎。

消除二次污染，實現清潔生產

業界都知道，Lyocell 纖維是一種綠色環保再生纖維素纖維，具有天然纖維本身的特性如吸濕性、透氣性、舒適性、光澤性、可染色性和可生物降解性等，還具有合成纖維高強度的優點，其強度與滌綸接近，遠高于棉和普通的粘膠，在紡織等行業具有廣闊的應用前景。Lyocell纖維原料是來自林業、農業的天然纖維素，可以自然降解，不存在二次污染的問題。產品具有強度高、尺寸穩定性好、吸濕性好和混紡性能優異等特性，是其它化學纖維品種不可比擬的。Lyocell纖維采用溶劑法生產，溶劑無毒無害，回收率高達99.5%以上，真正實現了清潔生產。

實際上國外于1980年就已經生產出Lyocell纖維并申請專利，世界總產能約為36萬噸，其中蘭精公司為全球最大的生產商，占世界總產量的80%以上，長期處于壟斷地位。

2012年，山東英利引進歐洲先進技術，與國際尖端技術攜手，經過兩年的努力，以奧地利合作方的設計方案和技術參數為基礎，消化吸收創新，建成首條1.5萬噸的生產線，首創國內“全天然綠色纖維”——瑛賽爾。

公司負責人介紹說，新溶劑法再生纖維素纖維的生產是將纖維素（漿粕）直接溶解于NMMO/水體系中，形成纖維素溶液，經干噴濕法紡絲制得的再生纖維素纖維，是一種高效、綠色、清潔加工技術。以NMMO溶劑法生產Lyocell纖維是一種不經化學反應生產纖維素纖維的新工藝。NMMO在溶解纖維素纖維時，不伴隨發生纖維素的分解。該工藝利用NMMO與纖維素上的多羥基可產生氫鍵而使纖維素溶解的特性，將纖維素漿粕溶解，并得到黏稠的紡絲液，然后以干噴濕法紡絲工藝制得纖維素纖維。與此同時，凝固浴、清潔浴中析出的NMMO被回收精制而重復使用。整個生產系統形成閉環回收再循環系統，沒有廢物排放，對環境無污染，而且紡絲速度相當高。

打破國際壟斷，促進轉型升級

Lyocell纖維被研發成功后，國外企業就一直掌控Lyocell纖維核心技術和專利。Lenzing公司現擁有1400個專利，其中絕大多數是關于Lyocell纖維的專利，已經在63個國家獲得授權專利248個。并且，采用產業鏈品牌合作控制發展，以形成穩定的技術支撐和市場支撐。我國起步較晚，近幾年雖有較大發展，但專利受控仍存在。

山東英利針對Lyocell纖維在國產化過程中出現的問題，在部分設備委托國外加工、部分設備自行設計加工的基礎上，對裝備進行集成創新，設計開發出1.5萬噸級Lyocell纖維生產集成控制系統，結合溶解機理和紡絲原液凝固機理等基礎研究，對紡絲關鍵工藝、溶劑高效回收等進行系統研究，形成溶解、紡絲、溶劑回收等全套工藝軟件包，實現1.5萬噸級Lyocell纖維的工業化生產。

該項目在國內Lyocell 纖維生產過程中首次完成了萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產全過程計算機控制系統的設計、集成、軟件開發，實現了新溶劑法纖維素纖維生產全過程自動化，掌握了核心控制技術；集成配備了萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產裝備，優化了生產工藝，首次實現了萬噸級新溶劑法纖維素纖維的穩定達標生產，并在萬噸級新溶劑法纖維素纖維生產線上開展了系統的理論研究，獲得了影響產品性能的生產實際規律，突破了纖維制備的理論瓶頸，同時攻克了溶劑凈化回收、濃縮技術。

目前已在山東英利實業有限公司實現產業化，產品已在山東省高密市康泰紡織有限公司、臨邑恒豐紡織科技有限公司、德州華韻紡織科技有限公司等多家企業獲得推廣，效益顯著。該項目的推廣應用，打破了國外對我國Lyocell 纖維生產技術的壟斷，顯著提升了我國新溶劑法纖維素纖維生產技術和裝備水平，為我國化纖行業的結構調整、轉型升級做出了積極貢獻。

綠色纖維產業化的突破，也伴隨著智能制造新模式應用，山東英利正在全力打造“萬噸級新溶劑法纖維素纖維智能制造數字化車間”，該項目已經入選工信部《2017年智能制造綜合標準化與新模式應用項目》。據公司負責人透露，項目總投資3.2億元，通過開展新溶劑法纖維素纖維智能化研究， 建設1.5萬噸新溶劑法纖維素纖維智能制造數字化車間，最終實現高品質新溶劑法纖維素纖維高效低成本生產， 實現生產裝備自動化、 流程控制自動化、 生產過程可追溯、能源管理最優化、產品性能穩定化， 大幅度降低能耗與綜合運行成本，這對推進新溶劑法纖維素纖維國產化意義重大。endprint