生物技術是21世紀最重要的科學技術前沿領域之一 。隨著綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念不斷深入人心,生物聚合物技術持續(xù)高速發(fā)展
。依據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會的研究報告
,當前開發(fā)中的生物高分子材料包括纖維素聚合物,生物基聚酯(PLA
、PHB
、PTT
、PBT、PET等)
、生物基聚酰胺(PAll、PA6
、PA66
、PA69、PA610)
、生物基聚乙烯
、生物基聚丙烯、生物基PVC
、生物基TPU以及淀粉基聚合物等
。
生物基纖維采用農(nóng)、林
、海洋廢棄物、副產(chǎn)物加工而成
,是來源于可再生生物質的一類纖維
,體現(xiàn)了資源的綜合利用與現(xiàn)代纖維加工技術完美融合,產(chǎn)品親和人體
,環(huán)境友好
,并有特有的功能,引領新的消費趨勢
。
其中
,再生生物基纖維以針葉樹、木材下腳料
、毛竹
、麻類、藻類
、蝦
、蟹等水產(chǎn)品和昆蟲等節(jié)肢動物的外殼為原料,原料廣且環(huán)保自然
。合成生物基纖維采用農(nóng)林副產(chǎn)物為原材料,經(jīng)發(fā)酵制得生物基原料
,制得生物基PTT
、PDT聚酯。它們都是極具發(fā)展前景的紡織材料
。
背景
政策支撐路徑清晰
當前
,世界各國特別是發(fā)達國家在世界金融危機后
,均把發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)作為走出困境、爭奪高新技術制高點
、重新走向繁榮的國家戰(zhàn)略。從20世紀90年代起
,美國、歐盟
、日本等傳統(tǒng)化纖生產(chǎn)強國一方面受石油短缺
、環(huán)境問題影響,逐漸退出常規(guī)化纖生產(chǎn)
,另一方面重新定義纖維材料不僅是服裝
、家紡、產(chǎn)業(yè)用紡織品的原料
,而且是重要的基礎材料和工程材料
。他們不斷進行產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,逐步把纖維產(chǎn)業(yè)轉向利潤更高
、受資源或環(huán)境影響更小的高性能化學纖維和生物基化學纖維的研發(fā)和生產(chǎn)
。
目前在我國
,發(fā)改委
、財政部、工信部
、科技部
、中科院等部門正在聯(lián)合推動“生物基化學纖維及原料專項實施方案”。記者了解到
,根據(jù)《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》和《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》的要求
,2008年國家發(fā)展改革委就已經(jīng)開始組織“生物基材料國家高技術產(chǎn)業(yè)化重大專項”申報工作(現(xiàn)改為“生物基材料重大工程實施方案”),“生物基化學纖維及原料專項實施方案”是這個項目下的分支項目
!
我國生物基化學纖維的生產(chǎn)目前還處于產(chǎn)業(yè)化突破的關鍵階段
,而當前的主要任務就是盡快實現(xiàn)“三個替代”
、“三個結合”和“三個重點”。 “三個替代”即原料替代
、過程替代和產(chǎn)品替代
。“三個結合”即與生物化工產(chǎn)業(yè)相結合;與節(jié)能環(huán)保
、廢物利用相結合
;與功能改進及推廣應用相結合
。“三個重點”即重點攻克生物多元醇生產(chǎn)及應用技術、聚乳酸纖維原料制備及纖維應用技術以及海洋生物基纖維原料多元化及規(guī)
;a(chǎn)技術。
從國際范圍來看
,發(fā)展方向與路徑也逐步清晰
。2011年世界生物塑料會議(紐約)展現(xiàn)出了生物PX/PTA與100%生物聚酯技術高速發(fā)展的實例,引起了業(yè)界的廣泛關注
。預計生物路線的PX/PTA/PET產(chǎn)業(yè)鏈將于2015~2016年間實現(xiàn)商業(yè)化運行
。美國Freedonia公司預測,未來幾年間100%生物基PET工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)將成為現(xiàn)實
。
亮相
抱團發(fā)展百花齊放
生物基蛋白復合纖維產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟和生物基聚酰胺產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟于近日在上海宣告成立
。這兩個產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將通過產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)秀企業(yè)的強強聯(lián)合
,優(yōu)勢互補
,共同把生物基蛋白復合纖維和生物基聚酰胺產(chǎn)業(yè)做大做強
,將進一步推動生物基化學纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
。
生物基蛋白復合纖維和生物基聚酰胺是生物基化學纖維的兩個品種
。而全球產(chǎn)量最大的生物基纖維要數(shù)生物基聚酯纖維
。通過自主研發(fā)
,目前國內(nèi)生物基PTT已然成為明星產(chǎn)品
。江蘇盛虹通過與清華大學多年來的緊密合作
,在生物基PTT纖維的原料PDO制備的產(chǎn)業(yè)化上取得突破
,并形成了具備生物質纖維特點
,集PDO 生產(chǎn)、PTT合成
、PTT紡絲
、PTT面料印染技術和產(chǎn)業(yè)化一條龍,成為國內(nèi)首家擁有生產(chǎn)此產(chǎn)品完整產(chǎn)業(yè)鏈的公司
。企業(yè)產(chǎn)PTT生物質差別化纖維5萬噸
,年產(chǎn)PDO2萬噸的項目已經(jīng)于去年正式投入運營。
除了聚酯PTT
,海藻酸鹽纖維
、純殼聚糖纖維等品種也在緊鑼密鼓的布局中。其中
,海藻酸鹽纖維挖掘了海洋新資源,同時具有天然抗菌、親膚的功效
。目前
,廣東百合醫(yī)療科技有限公司“海藻酸鹽纖維及其生物醫(yī)用敷料產(chǎn)業(yè)化建設”項目的研究成果總體技術達到國際先進水平,其中產(chǎn)品質量指標達到國際領先水平
。浙江越隆集團紹興藍
?萍加邢薰景賴嵓壓T逅猁}纖維生產(chǎn)裝置試車成功,目前產(chǎn)品已推向市場
。
和海藻酸鹽纖維相似
,純殼聚糖纖維也擁有出眾的天然抗菌功效。而且
,無毒、防霉
、抗菌
、阻燃
、抗靜電
,殼聚糖纖維是少有的、同時天然具備這五大功能的纖維品種
。生產(chǎn)殼聚糖纖維的主要原料殼聚糖是甲殼素脫乙
;蟮漠a(chǎn)物。甲殼素又名甲殼質
,部分來自于常見的蝦皮蟹殼
。目前,海斯摩爾純殼聚糖纖維等生物基纖維已突破關鍵技術并具備工業(yè)化產(chǎn)能基礎
,總體技術水平達到國際領先
。
生物基纖維正呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢。根據(jù)有關規(guī)劃
,到2015年
,我國生物基化學纖維及其原料產(chǎn)量將由2012年的300萬噸(包括傳統(tǒng)生物基再生纖維)提高到510萬噸,年均增長17%
。生物基化學纖維及其原料的總產(chǎn)值將達到1050億元,增加值達440億元
。
應用
親膚安全領域無限
再生生物基纖維
,具有優(yōu)良的人體親和性,可廣泛應用于貼身內(nèi)衣
、家紡
、襯衫、襪類
、服裝
、休閑等領域
。以殼聚糖纖維為例,除了用于醫(yī)用紡織品外
,殼聚糖纖維還可做放射物質的屏障用布
、從事核工業(yè)人員的勞動防護用品,可推廣做煙草工業(yè)的煙草過濾嘴材料
,做凈水器和特別用途的空氣過濾器材料,也可以做特殊污染的防止布等
。在紡織服裝領域
,殼聚糖纖維吸濕排汗、抗靜電
、抑菌防霉等功能性
,使其特別適合做床上用品、內(nèi)衣
、襪子
、毛巾等直接接觸皮膚的產(chǎn)品。
生物基彈性纖維特殊的花生殼截面使纖維具有優(yōu)良的吸濕排汗功能
,具有抗氯性能
,能經(jīng)受一般彈力牛仔布所不能采用的漂白和洗滌環(huán)境。用來生產(chǎn)四面彈力織物
,高檔針織面料
,高彈牛仔面料,在牛仔服裝
、運動服裝
、襯衣、休閑裝
、女性套裝
、褲子等方面得到了廣泛應用
。
PLA纖維良好的抗皺回彈
、超柔的手感、極佳的觸感
、色彩明亮
、阻燃性、抗菌性
、抗紫外性等特點
。聚乳酸纖維主要應用在內(nèi)衣褲,運動休閑服飾、床品
、襪子及醫(yī)療衛(wèi)生材料
、室內(nèi)裝飾領域,它具有較好的可染性和生物相容性