大数跨境

头条丨纺织纤维的环保之旅:技术创新贯穿纤维制造的整个生命周期

头条丨纺织纤维的环保之旅:技术创新贯穿纤维制造的整个生命周期 纺织科学研究
2017-07-06
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导读:从原料、制造过程到使用后处理的整个生命周期都进行绿色循环低碳制造,使其发展建立在资源能支撑、环境能容纳、生态受保护的基础之上。


文/本刊记者丨吴存兰

编辑丨董雅琪

微信公众号ID丨fzkxyj


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持绿色清洁生产,推进传统制造业绿色改造,推动建立绿色低碳循环发展产业体系是‘十三五’时期及今后较长阶段的重大任务。”中国化学纤维工业协会副会长贺艳丽在中国科技化纤大会平行论坛——循环经济与绿色制造发展论坛上说道,由中国化学纤维工业协会主导的“绿色纤维”标志认证工作也是响应和落实国家绿色发展理念的具体实践。


6月19日-21日,废旧纺织品资源再生循环工程前沿技术研究论坛暨中国化纤科技大会(海安2017)在江苏海安拉开帷幕。来自业界的近600名代表共同探讨了废旧纺织品资源再生循环工程前沿技术,以及近年来我国在化纤科技上取得的技术进步,同时也对我国化纤产业的发展方向进行了探讨,以绿色环保、可持续发展为目标的经济模式正在打开。


东华大学材料与工程学院副教授陈烨对我国化纤行业绿色制造与制造绿色关键技术进行分析,他指出从原料、制造过程到使用后处理的整个生命周期都进行绿色循环低碳制造,使其发展建立在资源能支撑、环境能容纳、生态受保护的基础之上。


原料绿色


棉、麻、丝、毛是最原始的天然纤维原料,以此为生产原料制备的纤维具有非常好的性能。除此之外,以玉米、大豆、海藻等天然原料为基础制备的生物基纤维,因其取材天然,带给穿着者较好的安全感而受到广大消费者的喜爱。大连工业大学纺织与材料工程学院李会涛等人以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇丙烯酸酯(PEGA)为原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用一锅法制备了SA/P(PEGA)互穿网络型纺丝溶液,通过湿法纺丝工艺,制备了具有蓄热调温功能的SA/PEGA双网络复合相变纤维。


通过采用亚氯酸钠纯化强碱初步分离的粗莲纤维,四川大学轻纺与食品学院的程骋、郭荣辉等人成功制备了纤维素含量约为69.74 %的纯化莲纤维。纯化过程提高了莲纤维的杂质去除率、结晶度、结晶指数和晶粒尺寸,其吸湿回潮率也得到改善。该研究提供一种使用碱和亚氯酸钠生产并纯化莲纤维的制备方法,制备效率较高,对于莲纤维的工业化规模化生产具有参考价值。


除纤维素纤维,合成纤维的生产原料也正在向绿色环保的方向发展。聚酯是最常用的化纤原料,具有极强的化学惰性,很难自然分解。通过回收废旧的聚酯瓶片,经过熔融纺丝,使其应用于纺织服装产品及其他工业领域,缓解石油枯竭的难题。龙福环能科技股份有限公司从聚酯瓶片原料入手,提高瓶片的清洗效果和利用率,节约了资源,降低了碳排放量以及对石油的依赖。西安工程大学纺织与材料学院、中国科学院化学研究所、广东新会美达锦纶股份有限公司、中山仕春纺织印染实业有限公司以生物基聚酰胺56为原料,分别制备出聚酰胺56的POY、DTY、FDY长丝纤维。


图丨Lyocell纤维


图丨莲纤维织物


生产绿色


绿色原料是生产绿色纤维的第一步,在生产过程中工厂排放的废水、废气以及高能耗问题等,也会给环境带来二次污染和资源浪费。传统落后的加工方式显然已跟不上时代发展的潮流,以自动化、智能化为代表的新技术在生产应用中逐渐占主导地位,也是企业竞争的核心力量。


我国每年产生9亿吨秸秆,少部分用于饲料喂养牧畜,很大一部分都会被焚烧、丢弃。焚烧不仅加重了环境的污染,其产生的废气进入空气层,被人和动物吸入体内,更给生命带来威胁。西南交通大学高分子材料研究所周祚万教授提出了一种农作物秸秆组分环保化分离与纤维素新溶剂纺丝成套技术,通过分离秸秆得到秸秆纤维素、木质素、半纤维三种生物质材料,并开发了纤维素新溶剂纺丝工艺、生产线连续纺丝技术。此技术不仅充分的利用了废弃的秸秆,而且在工业化生产过程中绿色环保。


绿色的染整工艺(如使用天然染料,或含有天然成分的染料等)是绿色生产的重要环节。天然染料中含有的有害物质较少,并且在生产过程中盐类用量较少。其中,植物染料和低硫化染料的排出物几乎不含盐类和染料废物。


提高生产技术,在生产过程中做到节能环保,是绿色制造的关键因素,而降低生产成本也是绿色制造的一部分。据统计,日本、美国DMT产能为20万~30万吨,而我国没有生产装置,每年依靠从国外进口的DMT量大约为5万吨。浙江大学化工学院的成有为提出了一种低成本DMT(对苯二甲酸二甲酯)生产新技术——以碱减量废水固体残渣为原料生产DMT,并开发了年产5万吨DMT的工艺路线,该技术的工业应用为我国聚酯产业链的转型升级提供了帮助。


图丨被焚烧的废弃秸秆


回收绿色


从源头做起,采用可自行降解的纤维产品是有效的回收方法。如Lyocell纤维,因其生产工艺绿色环保、原材料资源可再生、性能优异、生产工艺包含多项高难度技术等特点,成为“十三五”国家重点研发的方向。由中国纺织科学研究院绿色纤维股份有限公司自主开发的年产1.5万吨Lyocell纤维工艺路线一次性全线打通,是我国生物基纤维领域“绿色制造”工业化的重要突破。


瓶料、聚酯废丝等回收产品,经粉碎、熔融后纺织成丝,制作高品质地毯及汽车工业用有色纤维等已实现工业化生产,我国也有不少企业在再生聚酯纺丝领域取得先进的成果。作为国内首家从事废旧聚酯瓶片纺丝的企业,海盐海利环保纤维有限公司的生产技术已达到国际领先水平,其产品种类多样化,满足市场多种需求。


随着人口的增多,产生的废弃纺织服装产品也逐渐增加。开放二手服装市场、解决大量的废弃纺织服装产品的回收问题是绿色产业链的最后环节。目前,我国废旧纺织品回收体系还不完善,回收标准也没有得到统一。在这方面,向国外发达国家借鉴学习是开展我国废旧纺织品回收工作的有效方法。




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纺织科学研究
我们坚信:科学改变产业命运。我们创刊于1984年,是由中国纺织科学研究院有限公司倾力打造的专业科技类期刊,逢双月20日出刊。投稿网址:fzkx.cbpt.cnki.net
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