天然纤维素绿色制浆与纺丝工程化技术开发取得积极进展

  再生纤维素纤维是仅次于涤纶的第二大化学纤维品种，其是以棉短绒、木材、竹子等为原料，通过物理和化学方法制作而成天然纤维素浆粕，经过溶解纺丝加工制造成纤维。传统的制浆工艺为间歇式的，需经过高温碱蒸煮、次氯酸钠漂白、脱氯、酸处理过程，反应时间长，生产效率低，产生大量COD很高的制浆黑液，难以处理。我国农作物秸秆的年出产量高，但大部分农作物秸秆被用作燃料或在田间直接焚烧，不仅污染大气环境、增加CO2排放，而且也是对自然资源的极大浪费，秸秆中含量达30～50%的纤维素是一种优质的循环资源和环境友好的天然纤维材料，其分离和提取长期依赖于酸、碱等非环保化技术路线，制约了技术和产业的发展。以天然纤维素为原料，用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂纺丝制备的纤维素纤维命名为Lyocell纤维，是一种不经过化学反应生产纤维素纤维的新工艺，采用封闭式的溶解、纺丝、溶剂回收工艺流程，整个生产工艺流程不到粘胶的一半，生产的全部过程溶剂几乎全部回收，可重复利用。同时Lyocell纤维除了具有天然纤维本身的吸湿、透气、舒适等特性外，还具有合成纤维强度高、湿断裂强等优点，但该项技术难度高，长期被国外公司垄断，因此，开发具有自主创新特点的Lyocell纤维国产化工程技术已成了迫在眉睫的发展的策略问题。

  针对上述我国天然纤维提取工艺流程中存在的问题，“十二五”期间，科技部立项实施了“天然纤维素绿色制浆与纺丝工程化技术开发”科技支撑计划项目，通过近五年的持续攻关，项目成功研发了羟基自由基活性氧清洁制浆新技术，秸秆纤维素高效环保化分离技术；研发了千吨级Lyocell纤维成套工艺与设备，开发的纤维素预溶解、纺丝原液制备、干喷湿纺纺丝、溶剂回收等工艺及设备具备了创新性，连续真空薄膜推进式溶解技术填补了空白，研究成果对开发新型环保的纤维素纤维产业化技术具有示范作用。

  为降低再生纤维素纤维生产的全部过程给环境能够造成的污染，进一步实现再生纤维素纤维绿色制造工艺在我国的规模化应用，《“十三五”材料领域科学技术创新专项规划》中，将高品质功能纤维及纺织品制备技术，高性能工程纺织材料制备与应用，生物基纺织材料关键技术，纺织材料高效生态染整技术与应用等作为发展重点，大力提升纺织材料技术，促进整个纺织行业的可持续发展。

  科技部立项实施了“天然纤维素绿色制浆与纺丝工程化技术开发”科技支撑计划项目，通过近五年的持续攻关，项目成功研发了羟基自由基活性氧清洁制浆新技术，秸秆纤维素高效环保化分离技术；研发了千吨级Lyocell纤维成套工艺与设备，开发的纤维素预溶解、纺丝原液制备、干喷湿纺纺丝、溶剂回收等工艺及设备具备了创新性，连续真空薄膜推进式溶解技术填补了空白，研究成果对开发新型环保的纤维素纤维产业化技术具有示范作用。