再生纤维素纤维的发展和对策

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1、 本期特稿|纤维技术Fiber Technology纺织导报 China Textile Leader 2008 No.1138再生纤维素纤维的产量持续增长再生纤维素纤维资源是指在自然界中可以不断再生、永续利用、 可用于生产纤维的植物资源。 它对环境无害或危害极小， 而且资源分布广泛， 获取容易， 适宜持久地开发利用。再生纤维素纤维资源种类繁多， 主要有棉短绒、 木材、竹子、 麻秆、 秸秆、 棉杆、 芦苇、 稻草等等。 据统计， 目前世界上每年木材的循环量达到1.5 亿t， 可用于再生纤维素纤维加工的材料达到1 500 万t以上； 竹材循环量达到4 000 万t，可用于再生纤维素纤维加工的约5

2、00 万t； 棉纤维产量达到 2 400 万t左右， 可用于再生纤维素纤维加工的棉短绒等100 万t左右； 麻类纤维材料产量达到300 万t以上， 难以直接纺织利用的麻类以及麻杆等都可用作再生纤维资源。据Oerlikon （欧瑞康） 集团发布的2007/08纤维年报报道， 世界再生纤维素纤维的市场动力十足， 持续增长， 增幅高达9.0 %， 产量达370 万t （表1和图1） 。 短纤维持续增长10.5 %， 产量为330 万t， 而长丝则维持了44 万t的产量。表1 世界再生纤维素纤维的产量（2002 2007年）kt资料来源： Oerlikon集团2007/08纤维年报。年度 2007 2

3、006 2005 2004 2003 2002长丝 440 442 456 483 476 463短纤 3 273 2 962 2 795 2 738 2 479 2 320总计 3 712 3 404 3 251 3 221 2 955 2 783据Oerlikon集团发布的2007/08纤维年报， 2007年亚洲再生纤维素纤维产量提高了13.7 %， 达260 万t， 全球市场份额达70 %； 欧洲大陆产量为80 万t， 小幅下滑了1.1 %， 而美洲产量则维持在33.5 万t。再生纤维素纤维行业的生产结构发生了转变， 醋酯纤维和铜氨纤维的产量减少， 粘胶民用丝的产量提高， 工业丝需求持续

4、强劲。 粘胶短纤的市场势态良好， 产量增长了 12.9 %， 达260 万t。 其中， 中国大陆、 印度和印度尼西亚的增长势头最为强劲， 全球领先的粘胶短纤生产商Lenzing （兰精） 集团在这些国家都有投资。 其他地区中， 欧洲大陆的产量小幅下滑， 美洲产量略有上升。再生纤维素纤维的开发进展国内外已经利用可再生资源开发了多种纤维， 其中目前技术最成熟、 用量最大的是再生纤维素纤维， 包括普通粘胶纤维、 高湿模量粘胶纤维、 Lyocell纤维、 醋酯纤维、 铜氨纤维、 富强粘胶纤维等。 近几年国内的竹浆、 麻浆等再生纤维素纤维的生产发展较快。1 普通粘胶纤维 普通粘胶纤维是再生纤维素纤维的主

5、要品种， 是20世纪初为解决棉花短缺而面世的， 一般以棉短绒、 木材、 芦苇、 甘蔗渣、 竹材等制成的浆粕为原料， 经碱化、 老化、 黄化等工序制成可溶性纤维素黄酸酯， 再溶于稀碱液制成粘胶，图1 再生纤维素纤维的产量变化资料来源： Oerlikon集团2007/08纤维年报。2007200019951990198019700.00.51.01.52.02.53.03.5长丝短纤（从2002起包含Tencel纤维）产量（百万t）年纤维技术|本期特稿Fiber Technology纺织导报 China Textile Leader 2008 No.1139经湿法纺丝而制成。 粘胶纤维的化学组成与

6、棉纤维相同，具有良好的吸湿性、 透气性和染色性， 产品舒适性好， 对酸与氧化剂比棉敏感， 对碱的稳定性不及棉。 该纤维的缺点是吸湿后显著膨胀， 下水后手感发硬， 收缩率大， 湿强下降多，织物尺寸稳定性差， 而且粘胶生产过程中存在H2S和CS2废气排放， 废水中有锌盐等有害化学物质， 污染问题一直困扰着其发展。由于粘胶纤维生产工艺流程长、 “三废” 污染大、 原有设备老化， 以及生产成本较高等原因， 在西方发达国家， 传统工艺的粘胶纤维生产正逐步减少。 在亚洲， 韩国、 日本由于设备老化和产品竞争力的下降， 停止了粘胶纤维的生产。目前全世界粘胶纤维生产能力的增长主要集中在中国。 近几年， 在中国

7、纺织业高速发展的带动下， 粘胶纤维产业得到了快速发展。 粘胶工业生产能力呈连续波动趋势， 主要从欧洲转移到远东， 这与欧洲粘胶纤维生产厂家的减少有关。 尽管有环境污染， 这种纤维在很长时期内仍将进行生产。2 高湿模量粘胶纤维 为了克服普通粘胶纤维湿强湿模量低、 织物尺寸稳定性差等缺点， 用高粘度、 高酯化度的低碱粘胶， 在低酸、 低盐纺丝浴中纺成的高湿模量纤维有良好的耐碱性和尺寸稳定性， 20世纪50年代开始实现工业化生产。 其主要产品包括日本东洋纺研发的Polynosic纤维和美国研发的变化型高湿模量纤维HWM以及Lenzing公司20世纪80年代后期采用新工艺生产的Modal纤维。 Mod

8、al以欧洲榉木制成的木浆通过专门的纺丝工艺加工而成， 湿强要比普通粘胶高许多， 光泽、 柔软性、 吸湿性、 染色性、 染色牢度均优于纯棉产品， 在市场上很受欢迎。2000年， 我国丹东化纤集团引进了日本东洋纺公司的生产技术， 于2004年正式实现了Polynosic纤维的国产化， 商品名称为Richcel（丽赛） 纤维。 山东海龙股份有限公司新推出的纽代尔（Newdal） 纤维是以天然优质棉木浆为原料的再生纤维素纤维， 具有适宜的强力和湿模量、 优越的断裂伸长率以及独特的高卷曲性， 纺织可加工性与产品舒适性更好。3 Lyocell纤维 20世纪90年代推出的新一代再生纤维素纤维， 采用NMMO

9、有机溶剂溶解和干湿法纺丝工艺制成的再生纤维素纤维， 其原料来自木材， 纺丝溶剂的回收率达到99 %以上。和粘胶纤维不同， Lyocell纤维在生产过程中不形成纤维素衍生物。 由于在制造中甩掉了CS2的黄化过程， 溶剂可完全回收和循环利用， 对环境无污染， 被称为绿色纤维。 Lyocell纤维具有良好的亲水性、 吸湿性、 温控性和干湿强力， 手感柔软、 悬垂性好。 Lyocell纤维有原纤化倾向， 纤维表面易分裂产生小纤维绒， 但可通过工艺调整得到控制和消除， 同时也可利用此特性制造有桃皮绒感和柔软触感的纺织品。目前， 世界上Lyocell纤维的年产量在12 万t以上， 其中Lenzing公司是

10、最主要的生产商， 其短纤Tencel（天丝） 、长丝Newcell均是用速生桉树提取的纯天然木浆为原料生产的， 2007年该公司Lyocell纤维的产量达12 万t。 由于需求强劲， Lenzing公司已宣布在奥地利的工厂扩展25 %的产能， 届时其Lyocell纤维的全球总产能将达到13 万t/a。 韩国、日本、 俄罗斯也有试验线进行小批量Lyocell纤维生产。我国国内多家单位进行了Lyocell纤维的相关研究开发。 上海纺织控股集团下属的上海里奥纤维企业发展有限本期特稿|纤维技术Fiber Technology纺织导报 China Textile Leader 2008 No.1140公

11、司 “生物可降解材料 （Lyocell纤维） 产业化开发” 项目建成了1 000 t/a的Lyocell纤维生产线； 由中国纺织科学研究院承担的 “新溶剂法纤维素纤维 （Lyocell纤维） 关键设备与工艺的工程化研究” 项目通过了专家鉴定， 目前年产10 t的Lyocell纤维关键设备工程化小试示范线已建成并实现连续稳定运行， 纤维主要性能指标均达到国外同类产品的先进水平； 保定天鹅股份有限公司准备与德国Zimmer （吉玛） 公司合作， 建立年产3 万t的Lyocell生产线。4 醋酯纤维 用纤维素为原料， 经化学方法转化成醋酸纤维素酯制成的纤维， 分三醋酯纤维 （由纤维素三醋酸酯制成）

12、和二醋酯纤维 （由纤维素二醋酸酯制成） 两种， 是目前仅次于粘胶纤维的第2大再生纤维素纤维品种， 可用于制造烟用滤嘴、片基、 塑料制品、 纺织品等。 醋酯纤维模量较低， 易变形，低伸长下的弹性回复性较好， 密度小于粘胶纤维， 故织物柔软、 有弹性， 不易起皱， 悬垂性好， 主要用于女士内衣和绸类面料的原料。目前全球醋酯纤维的总产量约为80多万吨， 其中烟用丝束60余万吨， 纺织用醋酯纤维约21万 25 万t， 共有十几个品种。 全球约有醋酯纤维生产厂家20余家， 主要生产厂家有美国的Calanese公司、 Eastman Koclak公司和S. Amereic公司， 意大利的Novaceta公

13、司， 日本的三菱醋酸纤维公司和帝人公司。 我国的醋酯纤维工业起步较晚， 20世纪50年代末期才开始， 目前醋纤烟用丝束的年产能为15 万t， 尚缺6 万t需依靠进口解决， 而纺织用醋酯长丝基本全部依赖进口， 每年约进口约2 万t。 东莞市新纶纤维材料科技有限公司与深圳中晟纤维工程技术公司研制出了醋酯纤维 （丝束、 长丝和短纤） 的成套设备， 并进行整体工厂的设计和试生产， 填补了国内空白。5 铜氨纤维 将棉短绒等天然纤维素原料溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓氨溶液内， 配成纺丝液， 在凝固浴中铜氨纤维素分子化学物分解再生出纤维素， 生成的水合纤维素经后加工即得到铜氨纤维。 铜氨纤维的吸湿性、 干强

14、与粘胶纤维接近，湿强高于粘胶纤维， 耐磨性、 染色性也优于粘胶纤维， 但加工中的酸、 碱残留物易损伤纤维。 由于纤维细软， 光泽适宜，常用于高档丝织或针织物。 其服用性能较优良， 吸湿性好，极具悬垂感， 服用性能近似于丝绸， 符合环保服饰潮流， 目前主要用于高档丝织和针织原料。目前， 日本垄断着铜氨纤维生产技术， 其产量占世界总产量的90 %以上， 其中95 %以上是日本旭化成纺织有限公司生产， 该公司拥有2 万t/a的长丝、 短纤生产能力。 近几年日本的铜氨纤维产量也呈下降趋势。 在日本， 粘胶长丝的停产， 使铜氨纤维得以替代粘胶长丝的市场。 作为主要生产企业， 日本旭化成公司正大力开拓其铜

15、氨纤维产品市场， 并有增产计划。 预计今后几年， 铜氨纤维产量将维持现有水平。6 我国自主开发的两类粘胶纤维竹浆纤维 用竹浆生产的再生纤维是近年来我国自行研发成功的一种再生纤维素纤维。 我国是产竹大国， 产量约占世界总量的l/3， 有400多种形态各异的竹子， 主要分布在长江流域和南方各省。 据统计， 我国现有竹林约500 万公顷， 产量约1.3 亿t， 相当于木材的l/5。 竹子是一种速生高产纤维原料， 3 5年即可成林， 2 3年后即可用于生产竹浆。 因此， 竹浆纤维的面世， 在很大程度上能够缓解棉浆粕的供应不足以及对木浆原料不断增长的需求， 有利于森林资源的综合保护， 有良好的发展前景。

16、 吉林化纤股份有限公司下属的湖南拓普竹麻产业开发有限公司建成了3 万t竹浆粕、 4 万t竹浆纤维生产线， 将逐步建设成年产12 万t竹麻浆粕和8 万t竹浆纤维的生产能力； 吉林化纤河北吉藁化纤有限责任公司具备年产2 万t “天竹” 牌竹浆纤维的生产能力； 上海中纺物产发展有限公司也以 “云竹” 品牌在推广竹浆纤维。麻浆纤维 以麻秆、 黄麻、 红麻等麻植物为原料， 制成浆粕后生产麻浆再生纤维素纤维。 麻浆纤维具有和普通粘胶纤维近似的干强度， 有高于普通粘胶纤维和天然竹纤维的湿强度， 吸湿性、 透气性好， 主要应用在内衣、 贴身T恤衫、 保暖内衣、 无缝内衣、 毛衫等产品中。 我国是世界产麻大国， 麻类作物面积共达50 万公顷， 其中黄麻和红麻种植面积平均20 万 25 万公顷， 产量居世界第三。 而黄麻、 红麻的单纤维长度很短， 工艺纤维线密度较大， 纺纱价值相对较低， 大量的黄麻、 红麻类作物主要被用作包装袋、 麻线、 绳索等其他用途。再生麻纤维的问世扩大了纤维生产的原料来源，