中纺院：做国内绿色纤维的领军者

文/通讯员 李倩

科技成果必须要变成产业技术才能实现价值，尤其是Lyocell纤维这种产品必须要做到万吨才会对行业有意义

一直以来，Lyocell纤维制造技术是国际纤维界公认的高难度项目。据了解，Lyocell纤维是以可再生的纤维素为原料，以无毒无味的NMMO为溶剂，采用物理溶解方法制备的纤维，具有优异的加工和服用性能，弃后可生物降解，被誉为21世纪最具发展潜力的绿色纤维。但Lyocell纤维产业化溶解条件苛刻，纺丝难度大，溶剂回收要求高，生产成本高，装备和控制系统复杂。因而，曾有人将Lyocell纤维国产化称为化纤行业的“天花板”，而中国通用技术（集团）控股有限责任公司（以下简称“中国通用技术集团”）下属的中国纺织科学研究院有限公司（以下简称“中纺院”）成功打破了这块天花板。

“国产化Lyocell纤维产业化成套技术及装备研发”项目立足自主创新，开发了具有自主知识产权的全国产化Lyocell纤维制备成套技术和装备，形成了Lyocell纤维成套全国产化装备、工艺、安全、自动化控制和工程技术系统一体化集成创新，具备了工程设计、工程实施和产业化快速推广的技术能力。该项目成功打破了国外长期技术封锁，是我国生物基纤维领域“绿色制造”工业化的重要的革命性突破，是中国纺织工业由大向强转变的重要技术标志之一，对纤维素绿色生产技术具有示范作用，对我国再生纤维素纤维转型升级，实现再生纤维素纤维的结构调整具有重要推动作用。因此，该项目获得了“纺织之光”2018年度中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖。

18年的坚持不懈

从上世纪90年代开始，中纺院就意识到石油基原料不可持续的现实问题，但全球纤维的需求却是呈现递增趋势，仅仅依靠天然纤维来满足需求缺口显然是不可能的。因此，当石油基原料不足以支撑纤维生产的时候，还有什么能用来代替呢？

“中纺院作为‘国字号’的纺织类科研院所必须提前为行业谋划，不可能等到行业需求提出来之后再开始着手攻关。”中纺院党委书记、董事长庄小雄这样说道。正是秉承着这样的行业责任，1998年中纺院便开始了新溶剂法纤维素纤维相关的技术和设备研究，2004年通过为期3个月的发展战略大讨论，经过反复论证和研究，在中纺院发展战略委员会上提出了“以生物基、绿色环保、可再生为核心的新的工艺研究方向”，举全公司之力，力争有所突破。

没有人能随随便便成功，对于一个科技创新项目来说更是如此。中纺院的研发之路也是布满荆棘和坎坷。1999年，按照国家指示，中纺院由科研事业单位转制成为中央直属大型科技企业。转制之后的中纺院，科研项目经费变成了一个巨大的难题。基于这样的条件，从1998年到2005年，Lyocell纤维项目基本处于走走停停、断断续续的实验室研究阶段。2005年，走过最困难时期的中纺院再次集结力量，重新启动了新溶剂法纤维素纤维国产化工程技术的研发工作，并于2008年通过了十吨级小试科技成果鉴定。

当记者问到研究过程中是否想过放弃时，项目组的徐鸣风说：“不是没想过放弃，但是我们知道一旦放弃，对国家和中纺院都是巨大的损失。当时国内的再生纤维素纤维技术都从国外引进，唯有这个项目具有自主知识产权，想到这些，即使再艰苦也要坚持下去，最终实现了国内技术的创新。”

下一步，中纺院将通过进一步的研发和改进，全面提高单线设备产能，解决纤维原纤化问题，进一步推动国内绿色纤维产业的发展，为中国纺织工业由大到强作出贡献

四大创新实现国产化率100%

据了解，中纺院的Lyocell纤维项目与国内其他企业做法不同的是，这是一条中国人完全凭借自己的智慧和努力实现的创新成果，拥有自主知识产权，装备国产化率100%。为此，中纺院突破了四大创新难点。

第一，项目发明了低浓溶剂与干浆粕直接混合的深度溶胀技术与装备。省略了目前普遍采用的浸渍、压榨、粉碎纤维素预处理工艺，简化了工艺流程，减少了设备投资。低浓度NMMO的使用，使溶剂回收的负荷显著降低，并提高了生产过程的安全性。

第二，项目自主研发了大型薄膜蒸发连续溶解脱泡一体化成套技术与装备。自主设计制造了全国产化的薄膜蒸发器及配套装置，实现了刮延膜的均匀脱水与优质纺丝原液制备。

第三，自主研发了高粘弹性纺丝原液的干喷湿法纺丝技术与装备。研制了大容量喷丝、节能气隙吹风和高浓度凝固成形、各纺位纺程张力调控的成套纺丝工艺及装备，实现了纺丝工段的节能和丝束品质的均一。

第四，创新开发了NMMO溶剂低温蒸发浓缩回收技术与成套装备。应用机械式蒸汽再压缩技术，大幅度降低了溶剂处理温度，明显提高了溶剂质量，与其他的NMMO 回收技术相比，显著降低了能耗和分解产物。

同时，中纺院原副总工程师孙玉山也表示，为了进一步降低生产成本、提升纤维品质，还需要突破原料、设备和工艺三个方面的问题。下一步，中纺院将通过进一步的研发和改进，全面提高单线设备产能，解决纤维原纤化问题，进一步推动国内绿色纤维产业的发展，为中国纺织工业由大到强作出贡献。

全力推动产业化进阶

“科技成果必须要变成产业技术才能实现价值，尤其是Lyocell纤维这种产品必须要做到万吨才会对行业有意义。”庄小雄说道。

2015年10月，中纺院与中国机械工业集团、新乡白鹭化纤集团3家共同出资4亿元组建的中纺院绿色纤维股份公司在新乡落地，并于2016年年底年产1.5万吨Lyocell纤维产业化项目工艺路线一次性全线打通。经过不断调试、优化设备及流程，2017年7月份实现全线开车达产,产品质量达到国际先进水平。

紧接着，中纺院又在1.5万吨的基础上开始建设第二条1.5万吨生产线，一步步扩大规模。2018年12月22日，喜讯传来，依托中纺院自主研发、拥有自主知识产权的Lyocell纤维产业化成套技术建立的国内首条单线年产3万吨Lyocell纤维生产线成功开车，且运行平稳，产品质量达到设计要求。这是中纺院从1998年开始历经18年攻关，从小试、中试到万吨级产业化硕果的延续，是中纺院Lyocell纤维国产化的又一突破，也是中纺院在Lyocell纤维产业化进程中战略性的一步，同时是中纺院实现跨越式发展的关键一步。习近平总书记在庆祝改革开放40周年大会重要讲话中强调：“我们要坚持创新是第一动力、人才是第一资源的理念，实施创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快关键核心技术自主创新，为经济社会发展打造新引擎。”中纺院Lyocell纤维18年磨一剑，坚持创新的精神正是最好的诠释。近日，中纺院三期年产6万吨Lyocell纤维产业化项目已通过中国通用技术集团董事会审批，即将开工建设。按照中纺院下一步发展规划，未来3～5年内将建成50万吨Lyocell纤维生产规模，开发多系列产品，同时构建Lyocell纤维产业生态链，促进行业可持续发展，引领一场绿色制造和绿色消费浪潮，为中国通用技术集团新材料产业板块建设、“五个通用”战略发展，以及中国纺织工业由大到强贡献科技、产业支撑。

中国首条单线年产3万吨Lyocell纤维生产线成功开车。

中纺院Lyocell纤维产品。