通用技术集团：Lyocell纤维全国产化高效低耗规模化技术和产品开发

  文章来源：中国通用技术（集团）控股有限责任公司发布时间：2023-07-04

  中国通用技术（集团）控股有限责任公司针对我国再生纤维素纤维产业高质量发展面临的问题开发出Lyocell纤维高效低耗整套国产化技术和装备，实现了全年Lyocell纤维的低碳绿色规模化生产与应用示范，通过技术迭代提升推动产业链节能高效发展。与此同时，开发Lyocell纤维新技术，包括大产能技术、差异化功能化品种、原料国产化等，促进行业低碳绿色发展。Lyocell纤维的规模化产业化发展实现了相关领域关键技术的国产化、低成本化生产，打破国际垄断，使我国具备Lyocell纤维大规模产业化的能力。

  针对我国再生纤维素纤维产业高质量发展面临的问题，本项目成功开发出Lyocell纤维高效低耗整套国产化技术和装备，先后建成国内首条3万吨、6万吨高效低耗产业化示范线，成为国际上产能第二、国内产能第一，并具有完全自主知识产权的Lyocell纤维生产企业且实现了生产线核心设备全国产化。项目期间，形成整套技术独立知识产权，申请专利28篇；整套技术国际先进，部分达国际领先；形成原辅料和产品的品质衡量准则体系；实现多领域高水平、规模化市场应用。

  此外，本项目成功开发出了竹Lyocell制备技术，产品达一等品水平，国内首家且唯一一家实现了大规模国产竹浆粕制备竹Lyocell的产业化应用。实现4种以上进口浆粕可在生产线上持续规模化应用，使得多样化浆粕得到普遍应用。

  2021年，项目组积极为万吨产业化项目提供技术支撑，通过不断的工艺技术探讨研究和设备开发及优化，在稳定运行、产品质量提升、节能降耗、自动化等方面有了大幅度提升。针对Lyocell纤维原料浆粕供应单一，存在大规模扩产原料浆粕“卡脖子”问题，进行了不同来源原料的适用性研究。另外，逐步的提升万吨Lyocell纤维产业化技术水平，规模化Lyocell生产线稳定运行，真正的完成再生纤维素纤维的绿色加工，对带动我国化学纤维产业升级，从源头消除粘胶纤维给环境带来的污染，促进整个纺织行业的可持续低碳绿色发展具有推动作用。

  项目组继续通过Lyocell新技术、新产品的不断注入，提升公司利润，实现多品种国产化制备，彻底打破国外垄断，推动国内再生纤维素纤维蒸蒸日上。新技术方面，新型环形纺丝技术已在万吨产业化生产线经过验证，装备已成型；Lyocell长丝建成了千吨级产业化标准单元，实现了300m/min以上纺速；Lyocell长丝非织造材料已打通工艺流程，这些新技术预计将在十四五实施。在新产品研究开发方面，竹Lyocell纤维、交联Lyocell纤维已应用在万吨生产线；阻燃Lyocell纤维已完成阻燃剂的筛选，正在进行工艺试验；相变调温Lyocell纤维已得到符合要求的样品，正在提高相变材料在纤维制备过程的稳定性；还探索了具有抗菌、高导湿等功能的其他差别化Lyocell纤维。

  本案例成果实现了新溶剂法再生纤维素纤维生产技术与装置的全国产化及规模化、高效化、低耗化，打破了国外技术和市场垄断，实现了较有一定的影响力的国产化示范。大幅度降低了国产Lyocell纤维生产建设成本、产品生产所带来的成本，对国内Lyocell纤维行业进步有明显的促进和引领作用；项目建立的原辅料和产品的质量和标准体系，为高效低耗生产提供数据支撑和指导，促进该领域建立行业标准和国家标准，加快了国产纤维种类、品质的提升以及服务能力、品牌的建设，增强了我国纺织行业在国际上的竞争力；本项目取得的成果实现了在服装、家纺、产业用纺织品领域的高水平、规模化市场应用，形成从原料到终端纺织品的完整技术创新链，实现了NMMO溶剂体系的国产化、规模化，新溶剂法纤维素纤维及其系列化产品的进一步开发和不相同的领域市场的应用，促进了产业快速、良性发展；为我国纺织行业在低碳环保、可持续发展趋势建立新的标杆。提升了我国纤维素纤维国产化能力，促进了纺织行业的可持续发展，带动了化学纤维产业的技术升级，提升了我国纺织行业的整体竞争力。

  本成果实施带来显著的经济效益，已具备单线万吨Lyocell纤维工程化项目推广能力，项目现有生产基地每年具备绿色生产Lyocell纤维9万吨的能力，年均出售的收益有望达到14.4亿元，大产能规模效益将逐步显现，国产化Lyocell纤维将更具竞争力和盈利能力。

  案例形成全套技术的独立自主知识产权，申请专利28篇；整套技术国际先进，部分达国际领先；形成原辅料和产品的品质衡量准则体系；实现多领域高水平、规模化市场应用。成果技术曾获“中国纺织工业联合会科学技术进步一等奖”、“纺织行业优秀工程设计一等奖”、“香港桑麻基金会桑麻纺织科技一等奖”、中国纺织工业联合会专利金奖、国资委熠兴大赛创新项目二等奖等荣誉。

  Lyocell纤维作为一种新型绿色环保的再生纤维素纤维,符合“十四五”新兴起的产业增长点、高水平质量的发展和民生改善、“绿色制造”等强国战略。基于其优越的性能及环保的特性，Lyocell纤维未来将有望逐步替代污染严重的粘胶纤维和部分棉花在纺织领域的应用,迎来高速发展。

  国家和人民需求是我们研发的不断动力。目前全球纤维产量近1亿吨，其中棉花2580万吨，合成纤维6500万吨，粘胶500多万吨，且每年以3-5%的速度增长。Lyocell 纤维不仅性能优异，而且生产的基本工艺清洁环保，属于国家鼓励发展的方向，随着Lyocell纤维产品的生产技术成熟及产品质量的提高，下游纺织行业的技术不停地改进革新与推广，原材料的成本下降及纤维生产的全部过程成本的降低，Lyocell纤维与其它纤维相比将有着非常强的竞争力并且将赢得广阔的化纤市场。

  此外，随人民生活水平和环保意识的逐步的提升以及对穿着舒适性的追求，未来Lyocell纤维将替代一部分石油基的合成纤维。随着高强Lyocell纤维以及差别化产品的深度研发，未来Lyocell纤维在产业用领域的需求也将进一步放大。国家环境安全需要和人民的美好生活需要一直是中纺院“绿纤”科研工作者研发的不断动力，也不断催促着项目向前发展。

  国家各部委及集团公司的全力支持，为项目研发成功提供充分保障。Lyocell纤维产业化技术在研发过程中，中纺院先后获得国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家高技术研究发展计划（863 计划）、国家“十二五”科技支撑计划、科技部科研院所专项资金、国家“十三五”重点研发计划等项目的支持，成为国内Lyocell纤维研究开发的“国家队”和基地，并作为“生物源纤维制造技术国家重点实验室”的重要研究方向，获得科技部各类国家科技计划项目资金支持共计3135.7万元；国家发改委给予产业化项目投资补助资金5656万元；国资委国有资本经营预算给予3亿元人民币支持，专项用于该成果产业化建设。这些都为该项目成果产业化提供了充分保障。

  开放合作的态度，是成功实现项目产业化必要因素。在Lyocell纤维成果放大验证过程中，新乡化纤组建生产经验比较丰富的相关领域技术人员和操作工人，与中纺院研发团队共同参与本项目的技术与设备创新工作。两家单位充分的发挥各自优势，协调并整合原有厂区资源，成功建立千吨级Lyocell纤维试验线；在万吨级产业化建设中，两家企业各抽调骨干人员，加入新成立的绿纤公司中，由中纺院牵头研发和生产团队，一同实现了万吨级生产线的一次性开车成功，可以说双方共同的开放合作精神，成就了该项目的产业化成功。

  关键时刻，凝聚力量加速产业化进程。2013年4月，为加速产业化进程，中纺院为此项目新组建了“绿色纤维工程技术开发中心”（简称绿纤中心），将原来分布于下属多个单位的新溶剂法纤维素纤维研究方面的专业技术人员集中起来，专职负责万吨产业化项目的工艺、设备、工程化研究和设计。这为项目团队心无旁骛，全力进行最后的产业化建设冲刺创造了极为有利的条件。

  坚忍不拔的科学技术人才是项目研发成功的基石。历经18年科研攻关，该项目实现了工艺、装备、安全、自动化控制和工程技术系统一体化集成创新，实现了Lyocell纤维国产化规模化工程技术的重大突破，为此中纺院耗费了老中青三代优秀科研人员的大量心血，有从事多年科研开发工作的老一辈技术专家，有专业相关知识扎实、实践经验比较丰富的科技骨干，有工作不久、求知若渴的青年工作者，也有善于动手、经验比较丰富的技术工人。他们有不一样的专业背景、不同的工作经历、在项目组中有不一样的分工，但同时，他们也有着共同的特点：严谨求实、认真负责，勤于学习、勇于创新。

  中纺院Lyocell纤维项目团队，凭着对我国纺织科研事业无限的热情，团结拼搏、勤奋耕耘，信心百倍地奋战在科研开发的道路上，为最终实现我国万吨级新溶剂法纤维素纤维自有技术的产业化做着持续不懈的努力，对打破国际垄断格局，推动中国从纺织大国走向纺织强作出了重要贡献。