摘要：新型溶劑法纖維素纖維不僅性能優(yōu)異，而且能從根本上解決糧棉爭地問題，對(duì)于綠色生產(chǎn)具有重要意義。本文結(jié)合新型溶劑法纖維素纖維的生產(chǎn)工藝，重點(diǎn)分析了我國新型溶劑法纖維素纖維技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

目前，我國已經(jīng)迎來新型溶劑法纖維素纖維行業(yè)快速發(fā)展期。并且，在已開發(fā)的新溶劑技術(shù)中，Lyocell纖維在全球年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到30萬噸，在未來具有廣闊的發(fā)展空間。

較傳統(tǒng)的粘膠纖維相比，Lyocell纖維結(jié)構(gòu)性能、生產(chǎn)工藝均有不同

Lyocell纖維與傳統(tǒng)的粘膠纖維用途基本相同，應(yīng)用于各類紡織、內(nèi)衣、無紡、服裝等領(lǐng)域。整體來看，與傳統(tǒng)的粘膠纖維相比，Lyocell纖維的原料特征、生產(chǎn)工藝均有不同，導(dǎo)致他們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、形態(tài)、性能等方面均在差異。在取向度、聚合度、結(jié)晶度方面，Lyocell纖維明顯高于傳統(tǒng)的粘膠纖維，幾種常見的纖維素纖維的物理性能見表1。此外，Lyocell纖維采用溶劑法纖維素纖維制備工藝，并且生產(chǎn)工藝日趨成熟。與傳統(tǒng)的粘膠紡絲工藝流程相比，很大程度上簡化了工藝流程，省去了堿處理、老化、脫泡等工序，提高了整體生產(chǎn)效率。并且，Lyocell纖維的生產(chǎn)工藝屬于回收利用再循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)過程中無廢物排放，符合綠色生產(chǎn)要求。

表1 幾種常見的纖維素纖維的物理性能

（資料來源：中國知網(wǎng)）

不同的纖維素新溶劑體系性能優(yōu)勢(shì)各不相同，并在國內(nèi)外均有研究

整體來看，新型溶劑法纖維素纖維的生產(chǎn)工藝流程可看作是洗滌—脫氨—上油—壓榨—干燥—打包—產(chǎn)品。整個(gè)過程中，不經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，并且溶劑被回收再利用，有利于資源的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，纖維素新溶劑體系有很多種，包括纖維素氨基甲酸酯/NaOH體系、堿/尿素水溶液溶劑體系、離子溶液溶劑體系、磷酸溶劑體系等。并且不同體系的優(yōu)勢(shì)也有所不同。

圖1 不同的纖維素新溶劑體系性能對(duì)比

（資料來源：中國知網(wǎng)、五度易鏈行研中心整理）

纖維素氨基甲酸酯/NaOH體系：采用纖維素和尿素在同一反應(yīng)介質(zhì)中生成纖維素氨基甲酸酯（CC），并在NaOH水溶液中形成穩(wěn)定溶液。國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)開展纖維素氨基甲酸酯/NaOH體系的紡絲研究，如湖北天思科技股份有限公司。

堿/尿素水溶液溶劑體系：在溶劑法纖維素纖維的研究中，堿/尿素水溶液溶劑體系具有易得價(jià)優(yōu)的特點(diǎn)，國內(nèi)致力于該溶液溶解纖維素并制得再生纖維素纖維研究得機(jī)構(gòu)有武漢大學(xué)等。

離子溶液溶劑體系：離子溶液不僅對(duì)纖維素具有較高的溶解能力，并且，對(duì)于蛋白、丙烯腈共聚物等高分子也有良好的溶解性，如BMIMCI、EMIMAc等溶液具有與NMMO溶液體系相當(dāng)?shù)募徑z性能。目前，國內(nèi)該領(lǐng)域的主要研究機(jī)構(gòu)有中國科學(xué)院化學(xué)研究所、天津工業(yè)大學(xué)、東華大學(xué)等。

磷酸溶劑體系：以磷酸溶劑溶解纖維素可形成高強(qiáng)度的纖維素纖維，近年來，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)/企業(yè)不斷加大該體系的研究，主要有英國Celanese公司、法國米其林公司、日本Asahi公司等。

為了實(shí)現(xiàn)我國新型溶劑法纖維素纖維行業(yè)的高端產(chǎn)業(yè)化,仍需加大Lyocell纖維的技術(shù)研究

從生產(chǎn)技術(shù)角度來看，我國不斷加強(qiáng)新型溶劑法纖維素纖維的研究，并取得了一定進(jìn)展。但是，考慮到新型溶劑法纖維素纖維在綠色生產(chǎn)以及應(yīng)用性能等方面的優(yōu)勢(shì)，仍存在較大的進(jìn)步空間。為了實(shí)現(xiàn)國內(nèi)新型溶劑法纖維素纖維的高端化、產(chǎn)業(yè)化，我國新型溶劑法纖維素纖維行業(yè)仍需在以下方面改進(jìn)：

溶劑制備以及回收裝置及技術(shù)：目前，我國機(jī)電行業(yè)和紡織行業(yè)關(guān)于成套裝置的研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，為新型溶劑法纖維素纖維奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

纖維素纖維紡絲溶液的制備：長遠(yuǎn)來看，新型溶劑法纖維素纖維溶解主要采用薄膜蒸發(fā)溶解技術(shù)，并且首選環(huán)保性好、成本低廉、穩(wěn)定性高的溶劑體系。

溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)成套設(shè)備制造：掌握溶劑法纖維素纖維成套設(shè)備對(duì)于高端Lyocell纖維產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。一方面推進(jìn)溶劑制備裝置—溶劑回收設(shè)備—紡絲機(jī)—后處理設(shè)備—紡絲液制備裝置一體化進(jìn)程，另一方面掌握整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

結(jié)語

整體來看，Lyocell纖維與傳統(tǒng)的粘膠纖維用途基本相同，但在生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)品性能等方面符合綠色生產(chǎn)要求，對(duì)于我國資源循環(huán)再利用具有重要意義。此外，為了實(shí)現(xiàn)國內(nèi)新型溶劑法纖維素纖維產(chǎn)業(yè)的高端產(chǎn)業(yè)化，我國新型溶劑法纖維素纖維行業(yè)仍需加強(qiáng)溶劑法纖維素纖維生產(chǎn)成套設(shè)備制備以及生產(chǎn)技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面的能力。