策劃_執行/本刊編輯部
什么樣的纖維能被稱之為“完美纖維”?穿著舒適、應用廣泛,且兼具功能?這些還不夠,隨著社會的發展,人們對綠色環保的要求越來越高,纖維也不例外。環境友好、可持續性已經不是紡織行業的一道選擇題,而是一道必答題。
正因如此,央視科教頻道的一檔節目向觀眾展示了一款綠色纖維——Lyocell 萊賽爾纖維。節目中,有一件小事讓人印象深刻,作為擁有萊賽爾纖維完全自主知識產權、裝備100%的中國通用技術集團中國紡織科學研究院有限公司,曾經考慮從國外引進該設備,而在公司即將上馬千噸線的時候對方卻取消了設備交易。中紡院非但沒有氣餒,反而激發了斗志,破解了萬噸設備國產化的難題。
現在,我們不僅可以自豪地宣布萊賽爾纖維國產化了,中紡院還要在幾年內打造一個圍繞萊賽爾纖維的千億級的產業生態鏈。如何具有這樣的底氣?一是產品本身的特性和功能性,二是關于市場前景和需求的判斷,近兩年消費已經成為拉動國內經濟增長的重要因素,在這場消費大增長中,紡織服裝產品升級勢在必行,更綠色環保、性能更優的萊賽爾纖維必將迎來美好前景。
為促進萊賽爾纖維領域的有序健康發展,行業不僅要規范產品,還要提高萊賽爾纖維工程建設項目技術水平,建立生產規范標準。我們欣喜地看到行業上下游越來越多的企業正在一同為萊賽爾纖維的發展貢獻力量。
夏季,很多人傾向于選擇棉和真絲面料的服裝,棉吸汗,真絲絲滑涼爽。但問題是這兩款面料都不算好打理,容易起褶,尤其是真絲非常嬌氣。
什么面料皮實、禁穿呢?肯定是滌綸。但滌綸的問題是透氣性不夠好。那么有沒有一種纖維,同時具備天然纖維的舒適性及化學纖維的諸多優點,既能滿足棉的舒適,又能享有滌綸的強度呢?
帶著這樣的疑問央視科教頻道《創新一線》節目找到了答案——Lyocell(萊賽爾)纖維。它不僅有真絲一般的觸感,并且強度絲毫不遜于滌綸,可以說兼具了棉、滌綸、絲綢等各自的優點。但僅是性能優異還不足以稱之為完美,隨著社會的發展,人們對纖維的綠色環保性要求越來越高。
世界纖維的各個品種起源于歐美發達國家,后來由于紡織行業的調整和環保問題,產能逐漸轉移到發展中國家。以粘膠纖維為例,因為粘膠纖維在生產過程中,有大量酸、堿和二硫化碳,特別是排放的廢氣中含有二硫化碳和硫化氫,這些氣體會產生酸雨,對環境造成污染。在實際生產中,化纖企業往往要投入大量的人力物力用于環境的防護與治理。因此對許多國家和地區而言,如何平衡化纖的生產與環境的保護至關重要。
因此,上世紀末,被稱為綠色纖維的萊賽爾纖維一經問世便在行業內引起了軒然大波,因其同時具有天然纖維的舒適性與化學纖維的諸多優點,在生產過程中能近乎做到零污染,所用溶劑無毒,且性能優異、應用廣泛,幾乎是所有人心中的完美纖維,被稱為紡織行業史上最具價值的產品。
細觀萊賽爾纖維的歷史,這種近乎完美的纖維已經誕生20 多年。萊賽爾纖維的問世,讓世界各國都看到了其蘊含的巨大價值,于是世界上的主流強國紛紛對萊賽爾纖維技術展開研究,但是由于技術過于復雜,在很長一段時間里,一直被國外的一家公司所壟斷。壟斷,最直接的反應就是價格高昂,甚至一度讓人望而卻步。而且由于全世界只有一家公司能夠生產,萊賽爾纖維的產量遠遠無法滿足市場的需求,高昂的價格、稀少的產量這些客觀存在的因素也是萊賽爾纖維誕生以來始終不被普通消費者所熟知的原因之一。

中紡院萊賽爾纖維生產線。
直到2016年,我國終于突破了行業壁壘。由我國從生產線裝備到生產工藝擁有完全自主知識產權、裝備100%的中國通用技術集團中國紡織科學研究院有限公司萊賽爾纖維1.5 萬噸生產線一次性開車成功。
2016年12月,這個看似普通的月份,對中國紡織科學研究院有限公司黨委書記、董事長莊小雄來說卻注定意義非凡。整整一個月的時間,莊小雄每個星期都會來到河南新鄉這個看起來顯得有些簡陋的廠區,相較于之前往返頻率的增加,與一個項目的進度息息相關。12月23日,經過3 天不眠不休的努力,由我國從生產線裝備到生產工藝擁有完全自主知識產權、裝備100%的萊賽爾纖維1.5 萬噸生產線一次性開車成功。
對于中國化纖行業來說,萊賽爾纖維技術的攻克,有著非同尋常的意義,我國終于突破了行業壁壘。同時,這也意味著中國紡織行業即將迎來一場巨大的變革。
“2017年全球化學纖維產量一共6694 萬噸,而我國的產量為4717 萬噸,產量已經占據了全球的7 成。但是高產量并不意味著掌握了與之匹配的高端技術,仍然有許多科技含量高以及附加價值高的纖維品種無法實現國產。而中紡院十八年磨一劍,從1998年開始,歷經小試、中試、萬噸級產業化,最終取得了碩果。”在節目中,莊小雄驕傲地講述道,但背后的辛酸他人很難體會。
是什么力量促使這家企業18年不改初心、堅持鉆研,直到攻破難題?莊小雄在節目中這樣說道:“全球人口紡織纖維用量需求約為1 億噸/年,其中有2500 萬噸是棉麻絲毛,來自于大自然。另外有6500 萬噸~7000 萬噸來自于石油,由于石油不可再生,石油的供應量會越來越少,到2050年,我們預測從石油來的纖維可能也就4000 萬噸~5000 萬噸。萊賽爾纖維是再生纖維素纖維,為了長久地解決纖維用量的問題,中紡院必須要攻克這一難關。”
想要攻克萊賽爾纖維的難關,一些核心技術是必須面對的難題。據中國紡織科學研究院有限公司原副總工程師孫玉山介紹,首先要解決的是溶劑,這是纖維生產過程中至關重要的一環。以粘膠纖維為例,由其制成的面料具有光滑、透氣、吸濕性強等特點,廣泛應用于內衣、紡織、服裝等領域,但是粘膠纖維在生產中往往會產生較為嚴重的污染,這與其在生產過程中使用的化學溶劑有著密不可分的關系。而萊賽爾纖維之所以被稱為綠色纖維,就是因為它使用的是一種名為氮甲基嗎啉氧化物的溶劑,在生產過程中通過把纖維素漿粕直接溶解在氮甲基嗎啉氧化物和水的混合溶劑中,不經過化學反應,直接進行干噴濕紡即可制得萊賽爾纖維,用這種方法生產出來的萊賽爾纖維,整個流程只有傳統粘膠纖維的2/3 甚至1/2,耗水量也僅為粘膠纖維的1/10,且這種氮甲基嗎啉氧化物溶劑的毒性比酒精還低,因此對環境的影響遠遠小于粘膠纖維。
但是這種看似完美的溶劑同樣有它自己的缺陷。技術的難點在于溶解,它的回收率直接影響了纖維的成本,成本問題成為了產業化發展的軟肋。溶劑回收技術,就是指溶劑做到循環使用,除了水蒸氣與滴漏等基本做到無損地重復使用,(氮甲基嗎啉氧化物)雖然能夠做到綠色環保,但是價格極為昂貴,想要大規模生產,除非溶劑能夠無損地重復使用,只有這樣才能將成本控制在可接受的范圍內,從而實現產業化。
溶劑回收技術取得突破之后,研究小組緊接而來面臨的就是萬噸設備國產化的難題,為了降低項目風險,項目組在千噸級階段就做過進口國外設備的打算,但是沒想到在最后關頭遭遇了技術封殺,“其中有一個核心叫薄膜機相當于一個人的心臟,這個裝備國內是沒有的。所以公司在造千噸線的時候,曾經考慮過從國外引進該設備。起初,對方也同意進行買賣交易,但后來出于對技術保密等一系列因素的考慮,在公司即將上馬千噸線的時候取消了設備交易,也相當于從側面推動了萊賽爾纖維項目國產化的發展進程。”莊小雄說道。
國外的技術封殺提醒著項目組關于知識產權的保護,事實上在百噸線的試驗階段,萊賽爾項目組就開始制定知識產權戰略圖,進行有關知識產權保護方面的部署,到萬噸線階段,已經取得了一系列擁有自主知識產權的科研成果和幾十項發明專利,隨著萊賽爾纖維的科研攻關與生產線建設,相關知識產權的布局也同步完成。萊賽爾纖維技術的成功,代表的不僅是打破國外的技術壟斷,作為粘膠纖維生產大國,我國每年在其污染治理上需要投入大量的人力物力,但效果往往事倍功半。萊賽爾纖維的出現,為粘膠纖維提供了一個良好的迭代,同時也催生出了許多新的衍生品。
在2021年,中紡院將成為世界生產萊賽爾纖維產量第一的生產商;到2023年,中紡院將成為全球最大的萊賽爾纖維供應商
近年來,由于國內萊賽爾生產線的建立,萊賽爾纖維供貨量較之前有所增加,一些面膜廠商也將目光轉向了這項綠色材料,萊賽爾纖維生產的面膜不僅透明美觀,而且綠色環保,頗受廣大消費者的青睞。“萊賽爾纖維有兩個比較大的優勢:第一,纖維強度非常高,它的高強度可以使面膜做得非常薄甚至透明化;第二,纖維是綠色環保的,上面沒有任何化學物的殘留。”中國紡織科學研究院有限公司總經理助理劉劍如是說。
不只是面膜,萊賽爾纖維同樣被應用到了高檔服裝、軍工等行業。由于軍人的日常作訓,經常需要面對復雜危險的環境,因此在常用軍服的制作材料上往往會選擇強度更高的滌綸以及氨綸等化學纖維,但是滌綸、氨綸等纖維材料制成的軍服,穿著起來并不十分舒適。隨著萊賽爾纖維技術的攻克,國內萊賽爾纖維的供貨量獲得極大提高,因此許多軍服制作企業將目光投向了這種新型纖維材料。通過試用,萊賽爾纖維制成的軍服強度高、舒適性強,深受一線作訓部隊的歡迎。
而對于中紡院的專家來說,如果解除了產量的制約,不僅生產成本會隨之下降,與之相伴的還有更多衍生產品會被開發出來。所以如何進一步提高產量,成為了下一步的研究目標。劉劍表示:“根據公司初步的市場預測,我們認為萊賽爾纖維在未來10年間,市場需求應該在200 萬噸到500 萬噸。在2021年,中紡院將成為世界生產萊賽爾纖維產量第一的生產商;到2023年,將成為全球最大的萊賽爾纖維供應商,同時我們也會打造圍繞萊賽爾纖維的一個千億級的產業生態鏈。”
萊賽爾纖維的研發經歷了漫長的歲月,但是這項技術才嶄露頭角,就展現出了無數的可能性。在未來紡織行業的發展中,萊賽爾纖維不僅將逐步取代粘膠纖維,大幅改善環境污染的問題,還將被應用到我們生活的方方面面。