刍议粘胶纤维在化纤企业中应用研究
2011-12-31庞艳丽张英杰
庞艳丽 张英杰
(唐山三友集团兴达化纤有限公司,河北 唐山 063305)
1.粘胶纤维生产现状。粘胶纤维是传统再生纤维素纤维中最重要的一员,约占其90%以上的产量,其他传统品种如铜氨纤维、醋酯纤维及新型无污染lyocell纤维的产量主要位于日本、意大利、美国、英国等发达国家。
随着我国科学技术的不断发展,技术设备的引进,其常规品种的质量水平与产量不断提高,开发新产品的积极性也极高,产品竞争力日益增强,在这种形势下发达国家逐渐退出了传统粘胶纤维生产的领域。以粘胶纤维为基体的各种新型功能性粘胶纤维在我国不断开发成功,进一步拓展了粘胶纤维的应用市场。
2.粘胶纤维生产成本。粘胶行业属于劳动技术密集型产业,生产工艺对环境有污染,而且还有大量的能源消耗,如果生产1吨粘胶短纤维要消耗500立方水和2000千瓦电计算,生产粘胶长丝就需要600立方水和10000千瓦电。在发达国家环保法规非常严格,造成企业环保费用支出增加,劳动力成本也高居不下。据调查一个日本粘胶企业工人的工资约是中国工人的50倍,此外发达国家的能源成本也远高于发展中国家,因此与发展中国家相比不具成本优势。
3.粘胶纤维生产工艺。作为化纤公司的技术研发中心,就粘胶纤维自身制备方法来说,它是由纤维素原料提取出纯净的α-纤维素,用烧碱、二硫化碳处理,得到橙黄色的纤维素黄原酸钠,再溶解在稀氢氧化钠溶液中,成为粘稠的纺丝原液,称为粘胶。粘胶经过滤、熟成(在一定温度下放置约18~30h,以降低纤维素黄原酸酯的酯化度)、脱泡后,进行湿法纺丝,凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原酸钠与凝固浴中的硫酸作用分解,纤维素再生而析出,所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。
由于在制备粘胶纤维生产中的二硫化碳有毒,与空气混合后易着火、爆炸,因而我们需要对三废进行处理。随着我国资源节约型国家建设的推进,目前各公司企业正在探索无毒的纤维素溶剂。
4.粘胶纤维应用范畴。粘胶纤维是最早投入工业化生产的化学纤维之一。由于吸湿性好,可纺性优良,常与棉、毛或各种合成纤维混纺、交织,用于各类服装及装饰用纺织品。高强力粘胶纤维还可用于轮胎帘子线、运输带等工业用品。可见,粘胶纤维是一种应用较广泛的化学纤维。
5.粘胶纤维在化纤企业中应用研究
5.11 不断加强粘胶纤维基本理论研究。我们都知道,粘胶纤维生产的基本理论和工艺过程,是化学纤维中最复杂,最有代表性的品种之一。过去粘胶纤维的发展有力地推动了合成纤维的发展。随着社会的发展需求,未来需要化纤企业技术人员加大对粘胶纤维生产基本理论的研究和推广,这不仅能促进粘胶纤维的进步,并将对整个化学纤维行业的发展起重要的作用。对于纤维的结构与性能的关系,粘胶的流变性质,粘胶纤维成形的机理,粘胶纤维助剂的作和机理等诸多问题,近年来的研究虽然已取得较大进展,但这些问题的真正解决还有待今后技术人员在实际工作中更深入地研究。
5.12 不断改善现有的纤维品种。我们通过改变纤维微观结构或形态结构,进行物理的或化学的改性,添加助剂等方法,一方面能降低粘胶纤维的吸水量,提高湿模量,改善尺寸稳定性,提高耐折耐皱性,以全面改善其物理机械性能,使之能适应现代化的高性能纺织机械对纤维越来越高的要求;另一方面,企业可以开发特殊用途的新品种,比如说,近年来逐步发展的高卷曲、高湿模量纤维等。
5.13 不断提高生产设备。随着发达国家将粘胶纤维应用于高档服装面料的成功,我国服装及其面料生产行业开始涉足此类产品领域。但相对而言,其开发力度、生产设备均比较落后,致使企业新的高品质粘胶纤维产品一时难以找到用武之地,而不能充分体现其价值。还由于下游应用产业的主设备跟进不及时,新旧产品在现有技术设备上应用产品品质变化不大,在国内市场短期内无法得以确认。
当下,企业如何依靠先进的技术及设备,在提高产品品质的同时,抢占国内外市场,尽快寻求合适的合作伙伴,利用联合优势,共同开发、出新共盈,使高新技术粘胶纤维的下游应用产业及时接轨,将是粘胶纤维企业发展的又一挑战。
5.14 不断引进、消化先进技术。从长远来看粘胶纤维企业生存的条件,在于彻底消除生产对环境的污染。而在今后相当长的时期内,引进并消化国外先进技术降低生产过程污染、高科技成果及先进生产工艺的创新等,将成为粘胶纤维行业发展的主要方向。在创新手段上应以产品创新为突破,以工艺创新为辅助,自主创新和模仿创新、联合创新相结合,保证管理创新、营销创新与技术创新的协调同步,互为促进。
5.15 不断加大市场依托。企业有了高新科技成果产品,如何通过强大的市场推销,这是粘胶纤维企业能取得高额回报和发展的最直接挑战。高新技术成果从诞生,到市场引导、市场推销,直至转化为高回报商品,需要一系列大量细致的工作。现代粘胶纤维企业的营销战略,应是既看到目前市场急需产品,又看到未来市场变化,开发与应用同步。成功的关键在于企业谁能在市场上抢先一步,以及产品与服务的结合程度,这是最为重要的。
5.16 不断加大减少环境污染,开发纤维素纤维制造的全新纺丝体系。企业通过建立完整的回收体系,对"三废"进行综合治理,目前在技术上已经解决。为了彻底消除粘胶生产过程中的环境污染。英国、奥地利、德国等国家已率先研制出了无污染的溶剂纺纤维素纤维产品,并已实现产业化。另外,许多国家正在进行另一种无污染的NaOH/H2O系纤维素纤维开发研究。国外的一些企业已经将粘胶纤维废水处理成清水而回收利用,将废气处理成含极量硫化氢和二硫化碳,且没有刺激性气味的气体而排放。但设备的投资及操作费用相当昂贵。当前研究的动向,首先是从改革工艺着手,如采用碱纤维素二次浸渍,连续黄化,乳液黄化及加入助剂等方法,以降低二硫化碳的用量,减少副产物;其次是改革生产设备,加强密封及管理,减少三废的扩散。
总结。我国化纤工业起始于粘胶纤维,但与合成纤维相比,发展速度明显缓慢。但目前我国粘胶纤维行业的产业地位不断提升,应用和市场前景也较广泛,并呈现出国际竞争力凸显粘胶纤维取自天然纤维素纤维,同时,随着粘胶纤维"似棉更胜于棉"的优良性能也被重新认识,粘胶纤维发展已进入快速发展期。
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