向產(chǎn)業(yè)鏈兩端要資源
如何緩解資源緊缺給聚酯纖維行業(yè)帶來(lái)的困境?一是在原料環(huán)節(jié),大力發(fā)展生化原料及生物質(zhì)纖維、加強(qiáng)利用廢舊塑料瓶等再生資源,二是在終端環(huán)節(jié),加強(qiáng)廢舊紡織品的循環(huán)利用。
近年來(lái),石油資源的緊缺和石油消耗量的持續(xù)攀升對(duì)化工化纖行業(yè)造成了很大的沖擊。中國(guó)化纖工業(yè)90%以上的產(chǎn)品基于石油,原料成本占生產(chǎn)成本的80%以上,且進(jìn)口量約占化纖原料總需求量的2/3,對(duì)外依存度實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)了行業(yè)平穩(wěn)發(fā)展的安全警戒線,對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展帶來(lái)極大的投資風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定性。如何緩解資源緊缺給聚酯纖維行業(yè)帶來(lái)的困境?從目前情況分析,可行的途徑是向產(chǎn)業(yè)鏈兩端要資源:一是在原料環(huán)節(jié),大力發(fā)展生化原料及生物質(zhì)纖維、加強(qiáng)利用廢舊塑料瓶等再生資源,二是在終端環(huán)節(jié),加強(qiáng)廢舊紡織品的循環(huán)利用。 生物聚酯將逐步取代合成聚酯體系 中國(guó)是一個(gè)缺油的國(guó)家,按照現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,如果今后國(guó)內(nèi)化纖工業(yè)增長(zhǎng)所依賴的基礎(chǔ)化工原料依然依靠進(jìn)口原油加工來(lái)支持,那么行業(yè)發(fā)展難以擺脫受制于人、大起大落的困局。如果不進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,很難在短期內(nèi)提高化纖原料的自給率。豐富的生物質(zhì)資源是綠色化工原料的未來(lái)出路,越來(lái)越多的化工產(chǎn)品可通過(guò)生物質(zhì)資源得到,尤其是基于農(nóng)林等副產(chǎn)物及廢棄物的生物技術(shù)發(fā)展,既解決了資源問(wèn)題,又避免了爭(zhēng)糧問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收,一舉多得。 早在2005年,《化纖工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)意見》就把“生物法多元醇技術(shù)研發(fā)”列入了化纖生物質(zhì)工程技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),爭(zhēng)取以生物法丙二醇(PDO)、乙二醇(EG)、丁二醇(BG)等為重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破,圍繞生物基多元醇構(gòu)建中國(guó)化纖產(chǎn)業(yè)鏈。“十二五”期間,行業(yè)提出生物質(zhì)纖維及生化原料既要注重發(fā)展總量目標(biāo),也要注重發(fā)展技術(shù)及產(chǎn)品目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)目標(biāo)。 當(dāng)然,生物基多元醇僅是生物化工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)起點(diǎn)。透過(guò)對(duì)碳水化合物分子結(jié)構(gòu)的理解,未來(lái)將可以由此開發(fā)出相關(guān)的多元酸和多元醇,并從原料開發(fā)與加工、設(shè)備設(shè)計(jì)與制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與加工工藝、成品包裝與應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí),最終將會(huì)形成類似基于石化原料的閉合的生化纖維產(chǎn)業(yè)鏈。 由大成集團(tuán)與東華大學(xué)聯(lián)合組成的研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)2年多的探索和研究,已經(jīng)完成了生物基乙二醇從聚合、紡絲、加彈、織造、染色到制衣的產(chǎn)業(yè)化全過(guò)程中試實(shí)驗(yàn)。在以生物原料為基礎(chǔ)的聚酯合成與紡絲已取得階段性成果,生物基乙二醇可直接合成的聚酯,簡(jiǎn)稱PDT(已作商標(biāo)注冊(cè)),紡絲性能和染色性能比現(xiàn)有聚酯更為優(yōu)異。尤其是生物基乙二醇中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%左右的丙二醇、丁二醇、戊二醇和山梨醇等多組分二元醇,起到共聚改性效果,纖維手感柔軟、染色鮮艷、回潮率與抗靜電性能顯著提升,應(yīng)用前景看好。 杜邦公司于2000年推出生物質(zhì)PTT樹脂,由玉米制成的生物質(zhì)1,3-丙二醇(PDO)取代石油質(zhì)PDO為原料而制成的。東華大學(xué)、福建海天輕紡集團(tuán)、盛虹集團(tuán)等單位,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用合作,開發(fā)了高速紡絲級(jí)常溫常壓可染PTT-PET、CDPTT等新型共聚酯制備技術(shù),形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PTT聚合、紡絲、織造等專有技術(shù),集成開發(fā)了PTT切片、纖維、面料和制品,率先實(shí)現(xiàn)了PTT聚合國(guó)產(chǎn)化,形成了PTT聚合、紡絲、織造染整及面料制品的產(chǎn)業(yè)鏈。 此外,利用地溝油等發(fā)酵生產(chǎn)1,3-丙二醇的路線越來(lái)越受到關(guān)注,其中以甘油為底物發(fā)酵制備1,3-丙二醇的路線已初步實(shí)現(xiàn)千噸級(jí)試生產(chǎn)。由于2,5-呋喃二甲酸具有與對(duì)苯二甲酸(PTA)相似的性質(zhì),因此可以2,5-呋喃二甲酸與乙二醇為原料制備聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯(PEF),可能形成全生物基聚酯,徹底改變對(duì)石油資源的依賴,發(fā)展前景廣闊。國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)從玉米等植物秸稈中提取2,5-呋喃二甲酸。 研發(fā)生物聚酯產(chǎn)品既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。機(jī)遇是資源可持續(xù)、產(chǎn)品低碳、市場(chǎng)空間大,符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展趨勢(shì);挑戰(zhàn)是產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、技術(shù)難度大與工程開發(fā)時(shí)間長(zhǎng),首先是原料體系建設(shè),要形成大規(guī)模生物合成物流體系、生物技術(shù)體系、裝置體系;其次是分離與聚合體系,必須克服生物質(zhì)原料波動(dòng)大的問(wèn)題,并根據(jù)其組成特點(diǎn)開發(fā)相關(guān)催化技術(shù),建立產(chǎn)品與應(yīng)用體系。但有一點(diǎn)可以肯定,經(jīng)過(guò)10~20年甚至更長(zhǎng)時(shí)間,我國(guó)生物質(zhì)聚酯將逐步取代合成聚酯體系。 再生化纖需要政策技術(shù)支撐 大力提倡發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì),是黨中央作出的重大戰(zhàn)略決策,是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。黨的十七大更提出“建設(shè)生態(tài)文明,基本形成節(jié)約能源資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)方式、消費(fèi)模式”,并把“循環(huán)經(jīng)濟(jì)形成較大規(guī)模”作為實(shí)現(xiàn)全面小康社會(huì)目標(biāo)。再生滌綸作為化纖產(chǎn)業(yè)內(nèi)典型的綠色環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的代表產(chǎn)業(yè),在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等方面具有突出優(yōu)勢(shì),回收1噸纖維,減排3噸以上二氧化碳。 我國(guó)擁有世界上最大的再生聚酯產(chǎn)業(yè),產(chǎn)量在700萬(wàn)~800萬(wàn)噸。目前,該產(chǎn)業(yè)原料以回收瓶片為主,紡絲廢絲及漿塊為輔;產(chǎn)品主要是棉紡和填充材料用再生滌綸短纖及POY、DTY、FDY、BCF地毯絲、工業(yè)絲等再生長(zhǎng)絲產(chǎn)品,并加工成服裝、非織造布、玩具充填料及其他后道產(chǎn)品。 國(guó)際再生滌綸回收、加工技術(shù)的改進(jìn),打破了以往大、小化纖之間的鴻溝。再生產(chǎn)品質(zhì)量的逐步提高逐漸削弱了原生紡的優(yōu)勢(shì),加上再生滌綸行業(yè)比原生滌綸行業(yè)的投入產(chǎn)出比低,再生產(chǎn)品逐步搶占原生滌綸市場(chǎng)。目前再生滌綸產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)覆蓋非織造布、地毯、家紡、汽車紡織品等領(lǐng)域,產(chǎn)品已達(dá)近百種之多。近些年來(lái)仿大化滌綸短纖、再生長(zhǎng)絲、波斯綸、超細(xì)纖維、仿羽絨纖維、阻燃纖維等再生紡高端產(chǎn)品的接連出現(xiàn),大大豐富了再生化纖市場(chǎng),使下游市場(chǎng)越來(lái)越多樣化,銷售渠道及數(shù)量也隨之增加。但同時(shí),原料供應(yīng)也日趨緊張。 與再生紡原料緊張相對(duì)的,是廢舊紡織品的浪費(fèi)。我國(guó)聚酯纖維年產(chǎn)量約3000萬(wàn)噸,每年廢舊紡織品的數(shù)量將近2000萬(wàn)噸,絕大部分未得到再利用。究其原因,一方面是廢舊紡織品的再生利用技術(shù)還不成熟,利用物理方法回收聚酯纖維獲得的再生產(chǎn)品質(zhì)量較差、經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高,化學(xué)降解方法流程長(zhǎng)、成本高;二是政府還沒(méi)有把廢舊紡織品綜合利用及其產(chǎn)品列入《資源綜合利用目錄》并享受稅收優(yōu)惠政策。鑒于此,聚酯纖維再生迫切需要先進(jìn)的科技手段予以支撐,開展廢舊紡織品綜合利用關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的研究,突破綜合利用過(guò)程中的技術(shù)瓶頸,提高廢舊紡織品的綜合利用水平。 為此,總后軍需裝備研究所在行業(yè)協(xié)會(huì)組織下,與東華大學(xué)、浙江富潤(rùn)等單位聯(lián)合攻關(guān)。他們針于不同的聚酯纖維制品采取不同的回收方法,純滌制品利用物理回收技術(shù);對(duì)于滌棉制品,采用解聚劑在一定條件下打斷酯鍵,將高聚物醇解為單體或者低聚物、先分離出棉纖維,再將醇解物聚合紡絲;對(duì)于毛滌制品,采用機(jī)械分離的方法得到聚酯纖維制品,再進(jìn)行牽扯、開松,最后紡紗。 通過(guò)開展純滌及滌棉廢舊紡織品的回收再利用關(guān)鍵技術(shù)、熔體調(diào)質(zhì)調(diào)粘、研究再生紡絲設(shè)備數(shù)字化設(shè)計(jì)、再生纖維染色改進(jìn)、添加功能母粒(顏色補(bǔ)償技術(shù))、共混纖維改性、再生功能面料的織物設(shè)計(jì)與深加工等技術(shù)的創(chuàng)新與集成,不僅能建立具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的纖維—纖維回收技術(shù)體系,而且還能開發(fā)出基于再生聚酯的仿棉纖維、抗老化纖維、高色牢度纖維、有色纖維、阻燃等多功能高品質(zhì)纖維及其紡織產(chǎn)品,應(yīng)用于更高端的領(lǐng)域;并在各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)建設(shè)產(chǎn)業(yè)化示范線,針對(duì)新開發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品制定出技術(shù)規(guī)范、建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,逐步推廣應(yīng)用。在政府、協(xié)會(huì)等各方支持下,實(shí)現(xiàn)在全國(guó)重要城市逐步建立紡織品再生利用基地,形成全國(guó)的廢舊紡織品回收利用網(wǎng)絡(luò),最終實(shí)現(xiàn)紡織行業(yè)資源節(jié)約和環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的良好局面值得期待。 可以預(yù)計(jì),今后若干年內(nèi),我國(guó)再生聚酯纖維的比例將逐步提升,如果回收紡織品比例到達(dá)30%,將為我國(guó)化纖行業(yè)提供1000萬(wàn)噸原料,從而大大緩解我國(guó)纖維原料供應(yīng)鏈的壓力。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |