中紡院：做國內綠色纖維的領軍者

文/通訊員 李倩

科技成果必須要變成產業技術才能實現價值，尤其是Lyocell纖維這種產品必須要做到萬噸才會對行業有意義

一直以來，Lyocell纖維制造技術是國際纖維界公認的高難度項目。據了解，Lyocell纖維是以可再生的纖維素為原料，以無毒無味的NMMO為溶劑，采用物理溶解方法制備的纖維，具有優異的加工和服用性能，棄后可生物降解，被譽為21世紀最具發展潛力的綠色纖維。但Lyocell纖維產業化溶解條件苛刻，紡絲難度大，溶劑回收要求高，生產成本高，裝備和控制系統復雜。因而，曾有人將Lyocell纖維國產化稱為化纖行業的“天花板”，而中國通用技術（集團）控股有限責任公司（以下簡稱“中國通用技術集團”）下屬的中國紡織科學研究院有限公司（以下簡稱“中紡院”）成功打破了這塊天花板。

“國產化Lyocell纖維產業化成套技術及裝備研發”項目立足自主創新，開發了具有自主知識產權的全國產化Lyocell纖維制備成套技術和裝備，形成了Lyocell纖維成套全國產化裝備、工藝、安全、自動化控制和工程技術系統一體化集成創新，具備了工程設計、工程實施和產業化快速推廣的技術能力。該項目成功打破了國外長期技術封鎖，是我國生物基纖維領域“綠色制造”工業化的重要的革命性突破，是中國紡織工業由大向強轉變的重要技術標志之一，對纖維素綠色生產技術具有示范作用，對我國再生纖維素纖維轉型升級，實現再生纖維素纖維的結構調整具有重要推動作用。因此，該項目獲得了“紡織之光”2018年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎。

18年的堅持不懈

從上世紀90年代開始，中紡院就意識到石油基原料不可持續的現實問題，但全球纖維的需求卻是呈現遞增趨勢，僅僅依靠天然纖維來滿足需求缺口顯然是不可能的。因此，當石油基原料不足以支撐纖維生產的時候，還有什么能用來代替呢？

“中紡院作為‘國字號’的紡織類科研院所必須提前為行業謀劃，不可能等到行業需求提出來之后再開始著手攻關。”中紡院黨委書記、董事長莊小雄這樣說道。正是秉承著這樣的行業責任，1998年中紡院便開始了新溶劑法纖維素纖維相關的技術和設備研究，2004年通過為期3個月的發展戰略大討論，經過反復論證和研究，在中紡院發展戰略委員會上提出了“以生物基、綠色環保、可再生為核心的新的工藝研究方向”，舉全公司之力，力爭有所突破。

沒有人能隨隨便便成功，對于一個科技創新項目來說更是如此。中紡院的研發之路也是布滿荊棘和坎坷。1999年，按照國家指示，中紡院由科研事業單位轉制成為中央直屬大型科技企業。轉制之后的中紡院，科研項目經費變成了一個巨大的難題。基于這樣的條件，從1998年到2005年，Lyocell纖維項目基本處于走走停停、斷斷續續的實驗室研究階段。2005年，走過最困難時期的中紡院再次集結力量，重新啟動了新溶劑法纖維素纖維國產化工程技術的研發工作，并于2008年通過了十噸級小試科技成果鑒定。

當記者問到研究過程中是否想過放棄時，項目組的徐鳴風說：“不是沒想過放棄，但是我們知道一旦放棄，對國家和中紡院都是巨大的損失。當時國內的再生纖維素纖維技術都從國外引進，唯有這個項目具有自主知識產權，想到這些，即使再艱苦也要堅持下去，最終實現了國內技術的創新。”

下一步，中紡院將通過進一步的研發和改進，全面提高單線設備產能，解決纖維原纖化問題，進一步推動國內綠色纖維產業的發展，為中國紡織工業由大到強作出貢獻

四大創新實現國產化率100%

據了解，中紡院的Lyocell纖維項目與國內其他企業做法不同的是，這是一條中國人完全憑借自己的智慧和努力實現的創新成果，擁有自主知識產權，裝備國產化率100%。為此，中紡院突破了四大創新難點。

第一，項目發明了低濃溶劑與干漿粕直接混合的深度溶脹技術與裝備。省略了目前普遍采用的浸漬、壓榨、粉碎纖維素預處理工藝，簡化了工藝流程，減少了設備投資。低濃度NMMO的使用，使溶劑回收的負荷顯著降低，并提高了生產過程的安全性。

第二，項目自主研發了大型薄膜蒸發連續溶解脫泡一體化成套技術與裝備。自主設計制造了全國產化的薄膜蒸發器及配套裝置，實現了刮延膜的均勻脫水與優質紡絲原液制備。

第三，自主研發了高粘彈性紡絲原液的干噴濕法紡絲技術與裝備。研制了大容量噴絲、節能氣隙吹風和高濃度凝固成形、各紡位紡程張力調控的成套紡絲工藝及裝備，實現了紡絲工段的節能和絲束品質的均一。

第四，創新開發了NMMO溶劑低溫蒸發濃縮回收技術與成套裝備。應用機械式蒸汽再壓縮技術，大幅度降低了溶劑處理溫度，明顯提高了溶劑質量，與其他的NMMO 回收技術相比，顯著降低了能耗和分解產物。

同時，中紡院原副總工程師孫玉山也表示，為了進一步降低生產成本、提升纖維品質，還需要突破原料、設備和工藝三個方面的問題。下一步，中紡院將通過進一步的研發和改進，全面提高單線設備產能，解決纖維原纖化問題，進一步推動國內綠色纖維產業的發展，為中國紡織工業由大到強作出貢獻。

全力推動產業化進階

“科技成果必須要變成產業技術才能實現價值，尤其是Lyocell纖維這種產品必須要做到萬噸才會對行業有意義。”莊小雄說道。

2015年10月，中紡院與中國機械工業集團、新鄉白鷺化纖集團3家共同出資4億元組建的中紡院綠色纖維股份公司在新鄉落地，并于2016年年底年產1.5萬噸Lyocell纖維產業化項目工藝路線一次性全線打通。經過不斷調試、優化設備及流程，2017年7月份實現全線開車達產,產品質量達到國際先進水平。

緊接著，中紡院又在1.5萬噸的基礎上開始建設第二條1.5萬噸生產線，一步步擴大規模。2018年12月22日，喜訊傳來，依托中紡院自主研發、擁有自主知識產權的Lyocell纖維產業化成套技術建立的國內首條單線年產3萬噸Lyocell纖維生產線成功開車，且運行平穩，產品質量達到設計要求。這是中紡院從1998年開始歷經18年攻關，從小試、中試到萬噸級產業化碩果的延續，是中紡院Lyocell纖維國產化的又一突破，也是中紡院在Lyocell纖維產業化進程中戰略性的一步，同時是中紡院實現跨越式發展的關鍵一步。習近平總書記在慶祝改革開放40周年大會重要講話中強調：“我們要堅持創新是第一動力、人才是第一資源的理念，實施創新驅動發展戰略，完善國家創新體系，加快關鍵核心技術自主創新，為經濟社會發展打造新引擎。”中紡院Lyocell纖維18年磨一劍，堅持創新的精神正是最好的詮釋。近日，中紡院三期年產6萬噸Lyocell纖維產業化項目已通過中國通用技術集團董事會審批，即將開工建設。按照中紡院下一步發展規劃，未來3～5年內將建成50萬噸Lyocell纖維生產規模，開發多系列產品，同時構建Lyocell纖維產業生態鏈，促進行業可持續發展，引領一場綠色制造和綠色消費浪潮，為中國通用技術集團新材料產業板塊建設、“五個通用”戰略發展，以及中國紡織工業由大到強貢獻科技、產業支撐。

中國首條單線年產3萬噸Lyocell纖維生產線成功開車。

中紡院Lyocell纖維產品。