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Lyocell纤维极具发展潜力,但短期内难以替代粘胶纤维

王方 2019-06-21 2601 0

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Lyocell纤维是以天然纤维素为原料,性能优异,还兼具环保功能,是一种极具应用前景的绿色纤维。本文对Lyocell纤维的性能、优势和应用做了介绍,重点分析了目前我国Lyocell纤维产业的现状。

摘要:Lyocell纤维是以天然纤维素为原料,性能优异,还兼具环保功能,是一种极具应用前景的绿色纤维。本文对Lyocell纤维的性能、优势和应用做了介绍,重点分析了目前我国Lyocell纤维产业的现状。

新溶剂法再生纤维素纤维(Lyocell纤维),俗称天鹅绒,是将天然纤维素直接溶解于NMMO/水体系中形成纤维素溶液,经干喷湿法纺丝制得的一种纤维,具有物理机械性能优良、舒适性好、混纺性能优异、手感柔软等特性。Lyocell纤维以资源丰富的天然纤维素为原料且生产过程不产生任何废弃物,并带来客观的经济效益,因此被誉为21世纪极具发展潜力的绿色纤维。

Lyocell纤维具有资源优势和环保优势

再生纤维素纤维是一种以树、灌木、竹子、棉、麻等天然纤维素为原料,不改变它的化学结构,仅改变其物理结构而制得的性能更好的纤维材料,再生纤维素的纤维几乎可以从所有植物秸秆中取得,是一种取之不尽用之不竭的自然资源。近年来耕地减少,石油资源日益枯竭,天然纤维和合成纤维的产量也受到限制,粘胶纤维作为再生纤维素纤维的代表品种,其制得的服装产品外观优越、穿着舒适,因而逐渐被广大消费者接受,但是粘胶纤维的生产过程中会释放CS2和H2S等有毒气体和含锌废水,导致环境污染问题。

溶剂法纤维素纤维是指直接将纤维素溶解在某一溶剂体系中,然后纺丝制成的纤维。与传统的粘胶路线相比,该法中的纤维素不经历化学反应过程,且溶剂可深度回收,能够减轻对环境的污染。溶剂法纤维素纤维的研究可以追溯到几百年前,截至目前,人们已经发现多种溶剂体系可以直接溶解纤维素,但除了大家较为熟悉的NMMO溶剂已形成了规模化生产外,其他溶剂体系都因为种种原因没能得到长足发展。

以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶剂法生产Lyocell纤维是一种不经化学反应生产纤维素纤维的新工艺(见图1),溶剂本身无毒且能高效回收利用,回收率最高可达99.5%;生产过程无有害物质排放,对环境无污染,实现了清洁生产。而且Lyocell纤维具有良好的吸湿性能和力学性能,是一种可生物降解纤维材料,满足了现代人崇尚自然、回归自然的需求。

图1 Lyocell纤维生产工艺

(资料来源:中国知网)

Lyocell纤维性能优异,用途广泛

Lyocell纤维具有触感优良、吸水性好、悬垂性好、强力高等其他纤维不具有的优异的性能,应用范围广泛。

(1) 服装织造

Lyocell纤维可以纯纺或与丝、毛、棉、麻及粘胶纤维、合成纤维等混纺,能够改善其他纤维的性能,增加产品的柔软性、舒适性、悬垂性和飘逸性,并且透气性良好且穿着舒适。纯Lyocelll织物具有像珍珠一样的光泽,且具有流动感 ,织物看起来轻薄且悬垂性良好。若采用不同的纺织和针织工艺,可以用Lyocell纤维织造出不同风格的纯织物和混纺织物,可用在女士内衣、时装、男士高级衬衣、休闲服和高档牛仔服等服装织造领域。

(2) 工业用途

Lyocell纤维强力较高,与涤纶接近,远高于棉,湿强力能够达到干强力的90%,在工业滤布、非制造布、特种纸和工业丝方面都有广泛的应用。通过水刺法、针刺法、热粘法、湿铺、干铺等工艺可以将Lyocell纤维制成具有各种性能的非织造布。欧洲的一些企业正在对Lyocell纤维在工作服、防护服、缝纫线、尿布等方面的应用进行研发,日本的造纸企业也在开发Lyocell纤维在特种纸方面的应用。

(3) 非织造布制造

湿态下的Lyocell纤维制品,经机械外力摩擦,会产生原纤化现象,表现为纤维纵向分离出更细小的原纤,在纱线表面产生毛羽。高度原纤化的Lyocell纤维可用于制造水刺织物,如羊皮、人造皮革、医用纱布、服装织物、过滤织物、覆盖面料、磁盘衬套、吸收衬垫中的吸收覆盖层或液体分配层等。高度原纤化的Lyocell纤维还可与其他纤维混纺制造纺织制品,如天鹅绒、仿桃皮绒、砂洗等多种表面效果织物,还可与其他纤维混合制造纸张,如可与细玻璃纤维混合,增强玻璃纤维纸产品的强度。

我国Lyocell纤维产业短期内难以大规模替代粘胶纤维

目前能够实现Lyocell纤维产业化的企业有:国外方面,兰精公司在Lyocell纤维行业具有垄断地位,年产量达23.2万吨,生产工厂遍布在奥地利、英国、美国等;ONE-A公司独立掌握有全套莱赛尔纤维生产技术装备,在中国设有子公司。国内方面,保定天鹅新型纤维、山东英利实业引进ONE-A公司技术,并已建成1.5万吨/年生产线;中纺院绿色纤维股份公司拥有股东中国纺织科学研究院提供的Lyocell纤维技术工艺包,已建成1.5万吨/年生产线并已实现稳定生产;唐山三友兴达化纤建设有Lyocell纤维中试线,第一包产品已成功下线;上海里奥纤维拥有1000吨/年的Lyocell纤维生产能力。

目前看来,我国Lyocell纤维属于新兴行业,处于起步阶段,短期内可能难以实现大规模替代粘胶纤维产品,主要影响因素有:

(1) 国内粘胶纤维市场行情较好,保持快速发展趋势,企业理论率高。尽管国家的环保要求不断提高,但粘胶企业具有改进生产设备的热情和能力,废水、废气和污泥的排放水平不断下降,给粘胶行业的稳定发展提供保障。粘胶纤维行业具有成本优势,相比之下Lyocell纤维的竞争实力较弱。

(2) 国家目前未有Lyocell纤维扶持政策。化纤行业一直处于高度市场化的完全竞争状态,虽然Lyocell纤维完全符合国家绿色制造的发展政策,国家和地方政府也在税率、贷款等财政方面有所支持,但当前市场格局下,政府不会控制其他化纤产品的发展,Lyocell纤维行业处于起步状态,相关企业主要依靠自身去开拓市场。

(3) Lyocell纤维行业目前为兰精公司所垄断,行业利润率较高。而国内越来越多的生产企业进入Lyocell纤维市场,Lyocell纤维的市场价格已经大幅下降,国内生产企业获得利润较低,外部资金投资Lyocell纤维产业的动力不足。

结语

Lyocell纤维以自然界中资源丰富的天然纤维素为原料,且生产过程污染,具有资源优势和环境优势;Lyocell纤维具有多种优异性能,可应用于服装织造、工艺用途和非织造布等多个领域;目前全球Lyocell纤维行业为兰精公司垄断,我国Lyocell纤维产业处于起步阶段,竞争力薄弱,短期内难以实现大规模替代粘胶纤维。



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