化学纤维行业发展篇1

瑞士欧瑞康集团作为同中国纺织产业结缘已久的知名企业，数十年来一直不断深入、调整着对中国纺织企业的服务模式。欧瑞康在产业环境分析以及技术创新方面的能力有目共睹，在很多纺织企业心中，欧瑞康的设备代表的就是技术和品质。

两大品牌贯穿价值链

从1984年在中国设立分支开始，欧瑞康就为中国的化学纤维行业拓展起到了举足轻重的作用。现如今，欧瑞康化学纤维拥有欧瑞康巴马格和欧瑞康纽马格两大产品品牌，其在化学纤维生产上的很多技术、方法和工艺都被认为是开路先锋。

据悉，巴马格在1922年成立之后的90年中，始终致力于发展和制造用于化学纤维行业的纺丝系统及加弹机。1954年，第一台加弹机在雷姆沙伊德诞生；1969年生产出世界上首个高速卷绕头；1980年以后又以全新拨叉卷绕方式意外地占据了整个市场；2007年，制造出具有创新概念的长丝纺丝系统，凭借WINGS（集合导丝辊系统卷绕头），推出超低张力导丝系统，在节省空间，降低能耗方面效果显著，这套系统推出市场仅几个月就售出上千台机器，使欧瑞康巴马格真正在一夜间占据了化学纤维纺丝系统市场50%的份额，并保持到现在。

纽马格同样为整个化学纤维行业注入开拓性的创意。从1948年，他们开始大规模推出专业人士都称赞为“技术奇迹”的玻璃纸产品机器。上世纪50年代末，纽马格开发出聚酯短纤维领域的先锋创新理念，直到今日，这些创意在系统制造业仍占一席之地。1967年，纽马格开创了加弹机的新纪元，推出了第一台换筒时能做到零线头丢失的系统。上世纪70年代初，工程师进一步提高了生产速率和纺丝速度，掀起了高性能卷绕头的热潮。2002年，纽马格展开了非织造布业务，成为第一家提供有关非织造布生产完整解决方案的公司，方案中包含了所有关键的生产工艺。

回看巴马格和纽马格的历史，两大品牌无疑在不断推进着相关领域技术的持续发展，并塑造了自己在化学纤维长丝纺丝系统、加弹机和用于生产BCF地毯丝及不织布系统市场的领导者地位。“我们通过工程服务来树立自己在原材料生产领域的位置，并希望将来能够更好地在全球占据市场主导地位。”欧瑞康化学纤维事业板块CEOStefanKross这样说。

转型只为更好服务

今年7月，随着天然纤维业务部门的剥离，欧瑞康更加专注于化学纤维事业板块的发展，且业务活动全部集中在市场开拓上，更加关注工厂的工程设计，尤其是带聚合物熔融生产工艺的工厂。“通过转型，我们将能够为客户提供更加完整的从熔体到纤维、纱线及不织布的全面解决方案。这将使生产商获得更多独立性，在质量方面增加影响力，并且创造附加值。”Kross如此描述这种方式的优势。

欧瑞康关注用于化学纤维生产的系统及工艺，使工厂运行周期更长，且更易规划。天然纤维生产商做出投资决定的关键是原材料的价格，因此会受极端波动的影响，而化学纤维的生产则由几家大公司主导。“这些生产商将原材料的生产并入自己的业务，并且对他们的大型聚合反应及纺纱系统做中长期的规划。”Kross说。全球约有25家相关生产商，其中大部分在亚洲，他们的长丝和纤维生产量总量占全年的60%，而作为欧瑞康化学纤维事业板块的客户企业就大约20多个。

现在的欧瑞康可以向化学纤维生产商，如聚酯纤维和聚酰胺的生产商提供完整的全面解决方案，包括从聚合物熔体延伸至成品纤维、纱线或非织造布生产过程的所有步骤。

中国市场潜力巨大

化学纤维行业发展篇2

关键词：纤维素乙醇；木质纤维素；产业化；生物精炼；乙醇联产

abstrct：withtheenergycrisisandenvironmentalproblems?becomingincreasinglyprominent，worldenergydevelopmentisenteringanewperiod.thatis,theworldisexperiencingtherevolutionthattheenergy?isbeingrestructuredfromfossilenergyconsumptiontofocusingmainlyontherenewableenergyrevolution.celluloseethanolisbeenthebestalternativeliquidfuelandindustrialbiotechnologyresearchfocusesonecologicalbenefits.inthispaper,theauthorssummarizethestatusofcelluloseethanolathomeandabroad,andanalyztheimpact?factors?affectingcelluloseethanolindustrydevelopmentandthedevelopmenttrendofthecelluloseethanolindustry.

keywords：celluloseethanol;lignocellulose;industrialization;bio-refining;co-productionofethanol

0引言

能源问题是当今世界各国都面临的关系国家安全和经济社会可持续发展的中心议题，已经成为全球关注的焦点。因此，人们开始把目光转移到有利于社会可持续发展的可再生能源体系。专家认为，生物质资源转化体系是引领第三次世界能源革命的技术平台。在此背景下，燃料乙醇已经被视为替代和节约汽油的最佳燃料，其高效的转换技术和洁净利用日益受到全世界的重视，已经被广泛认为是21世纪发展循环经济的有效途径。

在中国，燃料乙醇的主要原料是玉米和小麦。随着燃料乙醇的快速发展，原料问题日益突出，成为制约燃料乙醇发展的瓶颈；另外，以粮食作物为原料的燃料乙醇产业发展还有可能引发国家粮食安全问题。因此，中国政府提出生物乙醇坚持非粮之路，即“不与人争粮，不与粮争地”。经济分析显示，中国发展纤维素乙醇有更大的优势。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，也是当前利用率最低的资源，是各国新资源战略的重点。中国可利用的木质纤维素每年在7亿吨左右，这些丰富而廉价的自然资源主要来源于农林业废弃物、工业废弃物和城市废弃物。所以，纤维素乙醇是未来发展的必然方向。

1木质纤维素原料组成及性质

木质纤维素是由纤维素、半纤维素、木质素和少量的可溶性固形物组成。纤维素大分子是由葡萄糖脱水，通过β-1,4葡萄糖苷键连接而成的直链聚合体。在常温下不发生水解，高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下，纤维素的水解反应才显著进行。常用的催化剂是无机酸或纤维素酶，由此分别形成了酸水解和酶水解工艺。半纤维素是由不同的多聚糖构成的混合物，这些多聚糖由不同单糖聚合而成，有直链也有支链，上面连接有不同数量的乙酰基和甲基。半纤维素的水解产物主要有己糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、戊糖和阿拉伯糖等几种不同的糖。半纤维素的聚合度较低，相对比较容易降解成单糖。二者的水解机理可以用下列方程式简单地表示：

(c6h10o5)n+nh2onc6h10o6

(c5h804)n+nh2onc5h10o5

2国外纤维素乙醇的研究与应用现状

随着现代工业的迅速发展，大规模开发利用作为清洁能源的可再生资源显得日益重要。许多国家都制定了相应的开发研究计划，例如：美国的“能源农场”、巴西的“酒精能源计划”、印度的“绿色能源工程”和日本的“阳光计划”等发展规划。其它诸如丹麦、荷兰、德国等国，多年来一直在进行各自的研究与开发，并形成了各具特色的生物质能源研究与开发体系，拥有各自的技术优势。

自1973年世界石油危机后，巴西就实施了“国家乙醇生产计划”，主要依靠本国丰富的甘蔗资源，积极发展燃料乙醇产业，目前已经发展320多家燃料乙醇生产企业，1400万吨/年的乙醇生产规模。大部分企业实行燃料乙醇和糖联产。美国在燃料乙醇的生产上仍然是世界乙醇生产的领头羊，在将纤维素转化为燃料酒精的研究、生产和应用方面也走在世界的前列。美国加州大学berkeley分校采用的流程是纤维素水解与发酵同步进行，该工艺以粉碎的玉米芯为原料，再用稀酸水解，将半纤维素水解成木糖等产物。该流程的酸水解是连续进行的，反应器中的纤维原料含量为5%，玉米芯水解率达40%，水解液中糖为2.6%，然后采用多效蒸发器浓缩至糖浓度为11%再进行发酵。美国维吉尼亚州立大学利用80%的浓磷酸循环使用进行木质纤维素“溶解性分离”的研究，然后经纤维素酶水解，得到较纯的葡萄糖，其得率达到35%。瑞典隆德大学karinohgren等研究了将蒸汽爆破预处理后的玉米秸秆进行同步糖化与发酵的工艺研究，试验结果表明，发酵结束后乙醇达到25g/l。

近年，随着纤维乙醇技术的快速发展，一些大公司开始计划建造较大规模的试验性工厂。美国的gulfoilchemical公司建成了可处理1t/d纤维废料的中试车间，年产纯乙醇2亿升，乙醇产率为27.7%。加拿大的iogen生物技术公司，在渥太华开设了以麦秸为原料的3.2万加仑/年纤维素乙醇厂，采用稀酸结合蒸汽气爆预处理半纤维素，随后用纤维素酶水解，分离后的液体进行木糖和葡萄糖联合发酵。经评估，其生产成本比谷物乙醇高出30%～50%。

3国内纤维素乙醇研究与应用现状

我国在纤维素乙醇技术开发上也取得了一些重要进展。浙江大学主持的“利用农业纤维废弃物代替粮食生产酒精”的项目已在河北完成中试生产，以玉米芯为原料，乙醇产率为22.2%（w/w）。南京林业大学建立了玉米秸秆间歇蒸汽爆破预处理、纤维素酶水解和戊糖己糖同步发酵技术制取纤维乙醇的中试装置。水解得率为71.3%，还原糖利用率和乙醇得率分别为87.17%和0.43%。华东理工大学于2005年已建成了纤维乙醇600吨/年的示范性工厂，以废木屑为原料，以稀盐酸水解和氯化亚铁为催化剂的水解工艺以及葡萄糖与木糖的发酵，转化率达到了70%。河南农业大学利用黄胞原毛平革菌和杂色云芝的复合预处理，对选择性降解木质素的能力和规律进行了试验研究。生物降解后原料水解率达到了36.67%。山东大学微生物技术国家重点实验室主要开展“纤维素原料转化乙醇关键技术”研究。对纤维素酶高产菌的筛选和诱变育种、用基因手段提高产酶量或改进酶系组成、纤维素酶生产技术等研究。吉林轻工业设计研究院“玉米秸秆湿氧化预处理生产乙醇”在实验室规模为10l发酵罐条件下，经湿氧化预处理和酶水解后酶解率86.4%；糖转化为乙醇产率48.2%。

近年来，以河南天冠集团和中粮集团为代表的几家大型燃料乙醇生产企业，与高校联合进行纤维素乙醇的工业化技术的探索性研发。目前，河南天冠集团将建成300吨/年的乙醇中试生产线，原料转化率超过了16%。中粮集团于2006年在黑龙江肇东启动建设500吨/年纤维素乙醇实验装置。吉林九新实业集团建立了3000吨/年的玉米秸秆生产纤维乙醇示范性工厂。

迄今为止，全世界已经建有几十套纤维质原料经纤维素酶水解成单糖的中试生产线或小试生产线。纤维燃料乙醇在国内外研究正步入一个新的时代，在一些关键技术上取得了重要的进展，并建立了多个示范性工厂。但整体上，由于在纤维素酶生产技术、戊糖己糖发酵菌株构建等方面还没有取得根本性的突破，所以距离纤维素乙醇的产业化还有一定的距离。

4影响纤维乙醇产业化的主要因素

近年来，国内外对利用木质纤维转化乙醇进行了大量的研究，工艺路线已经打通，但当前要想实现工业化生产，在原料收集、预处理、糖化、发酵和精馏各工艺过程中还存在着制约纤维素乙醇生产的问题，主要表现为以下四个方面

（1）木质纤维素原料分散，季节性强，尤其是农作物秸秆。

（2）木质纤维素预处理技术有待进一步优化和提高。由于天然纤维素原料的结构复杂的特性，使得其纤维素、半纤维素和木质素三者不能有效分离；另外伴随产生一些中间副产物，实验表明，这些物质抑制酵母的生长和代谢，最终影响乙醇产率。

（3）缺乏高效的纤维酶菌株，现有的纤维素酶制剂效果较低，使得酶解糖化经济成本较高，当前生产一吨纤维乙醇需要酶制剂成本在2200～2600元。

（4）缺乏能够同时高效利用戊糖和己糖的发酵菌株。在木质纤维水解中，其中有相当比重的木糖（葡萄糖/木糖约为2）。因此，戊糖的利用是影响纤维乙醇综合成本的关键一项。

5未来纤维素乙醇产业化发展趋势

目前，国外纤维素乙醇产业化的研究已经成为了热潮，正步入一个关键时期，中国在这方面也有良好的基础。为了使纤维素乙醇尽早地实现产业化，除了以上几项关键技术进一步解决好外，还应当借鉴石油化工的经验，坚持走生物精炼和乙醇联产的模式，尽可能地最大提升和拓展底物的各组分的经济价值，也许是促使纤维素乙醇产业化的重要途径。

尽管木质纤维素原料本身非常廉价，但是将其转化成乙醇的工艺过程非常复杂，需要大量的能耗。这主要是由木质纤维素自身的结构特性决定的，而得到的目标产物是经济附加值并不很高的乙醇，致使单位乙醇的经济效益并不具备较强的市场优势。而生物精炼和乙醇联产模式就打破了原来由生物质生产单一产品的观念，实现原料充分利用和产品价值最大化，就是所谓的“吃干榨净”，正如目前的利用粮食生产乙醇一样。例如，利用玉米同时生产燃料乙醇、玉米油、蛋白粉、高果糖浆、蛋白饲料和其他系列产品，这样提升了整个工艺产品的经济附加值，同时取得良好的经济效益和社会效益。同样利用木质纤维素的三大类组分也可以衍生出多种产品。例如：目前，大多的木糖醇厂主要是利用玉米芯中的半纤维素生产木糖醇，结果剩下大量的木糖渣（主要是纤维素和木质素），如果进行联产模式，将剩下的纤维素与木质素进行组分分离，分别生产纤维乙醇和优质燃料或木素磺酸盐，就有可能进一步提升产品的综合效益。

综上所述，中国应该利用纤维素乙醇作为主要的生物能源，加快以纤维素乙醇为核心的综合技术开发，尽早实现其产业化发展的目标。相信经过“十一五”计划的实施，中国在利用纤维素废弃物制取燃料乙醇方面，必将取得更大的进展，为缓解液体燃料短缺、促进环境保护和社会可持续发展等方面发挥重要作用。

参考文献

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化学纤维行业发展篇3

将中国化学纤维的应用领域从传统概

念的纺织服装扩展到了工业领域。从1955年开始进行基础研究到20世纪70年代中期实现初级产业化，再到今天应用爆发端倪初显，高新技术纤维见证了纺织工业最顶尖的科技发展之路，与此同时也吸引了许多有志人士在创业道路上的追捧。

“从一开始的冲动投入，到发展道路上的迷茫，再到今天，高新技术纤维到了需要冷静下来的阶段，理智的去思考一下未来的发展。”浙江石金玄武岩纤维有限公司负责人在2013（连云港）高新技术纤维产业发展研讨会上感慨地说道。

“广种薄收”的必要

6月中旬的连云港迎来了一场高新技术纤维的饕餮盛宴。由中国化学纤维工业协会主办，江苏奥神集团协办的“2013（连云港）高新技术纤维产业发展研讨会暨高新技术纤维专业委员会年会”在此举办。来自全国各地高新技术纤维的领导、专家、学者、企业家以及行业从业者汇聚一堂，碰撞智慧火花。

选择在连云港是因为连云港有四大平台。“新材料产业国家高新技术基地”、“国家高性能纤维及复合材料高新技术产业化基地”，这两个是由国家发改委和科技部确定的，还有两个江苏省级的示范区，即“碳纤维及特种高性能纤维材料产业链国际合作示范区”、“高性能纤维及复合材料产业集群生产示范区”。

然而在本次会议期间，记者多次听到了这样的声音：“产品肯定没问题，但就是不挣钱。”这个“不挣钱”形象地描绘了高新技术纤维行业发展所面临的困窘。由于技术和投资门槛极高，几乎所有做高新技术纤维企业的基础投资额都在“亿”级以上，大部分企业都受到国家专项资金的支撑，近5～6年国家共支持了十几个高新技术纤维的项目，可是这些项目目前的发展来看大多都还处于亏损阶段。

中蓝晨光化工研究院的项目负责人在会议上说道：“虽然经过近年来的发展，产品在市场已经占有一席地位，但是大规模效益还未显现。”中蓝晨光作为原化工部十家重点科研院所之一共承担两个国家项目，即50吨芳纶三和年产千吨芳纶1414，这两个项目都已经在2011年完成，2012年4月全面投入市场。中复神鹰碳纤维有限责任公司董事长张国良在会上介绍：“中复神鹰碳纤维项目共投资10亿元，目前仍亏损。”中复神鹰是国产碳纤维领域中市场占有率最高的企业，现拥有年产4300吨碳纤维的生产、设计制造能力，2012年销售碳纤维945吨，占国产碳纤维65%以上的市场份额。

但情况也不尽相同，烟台泰和新材料公司的负责人在会上说道：“烟台泰和共承担五个部级项目的实施，取得专项扶持资金共5900万，目前三个项目已经顺利完成，顺利通过国家发改委的验收。其中年产1500吨高端间位芳纶，近三年共获得销售收入4亿，实现利润1亿。”

在高新技术纤维市场中由于每个企业的不同特点，发展中遇到的问题不尽相同，所以最终效益的取得也难以达到统一标准，这种现象正是体现了高新技术纤维领域“广种薄收”的行业特点。

中国化学纤维工业协会会长端小平在会议中指出，高新技术纤维是关系国家安全、满足军工需求、提高国防竞争力的必需品，然而由于技术封锁，中国要发展高新技术纤维只有完全靠自己。端小平说：“要发展就必须要付出代价”，这个代价即是国家的专项项目资金支持以及目前大部分企业的“不挣钱”。

中国化学纤维工业协会副会长赵向东在会上指出：“高新技术纤维的起点是世界发达国家在冷战期间发展起来的产品，它的诞生就决定了其技术含量、产品定位、产业特点。”因此发展高新技术纤维单靠一个或某几个企业是无法完成的，必须要广泛撒网，广泛撒网带来的结果既存在“薄收”，因此“广种薄收”是目前我国高新技术纤维发展必经的阶段。

向技术要效益

中蓝晨光的企业负责人在会上针对企业目前不盈利的原因作了具体分析，指出主要原因是产品质量波动较大，生产成本较高。“日本帝人在光缆市场上的生产成本已经降到了十七八万一吨，而我们依旧处在高成本阶段。”该负责人说道。

高新技术纤维无论是在军用还是民用领域都是纤维材料中的“黄金纤维”，性能优良的背后是昂贵的售价。同样的应用领域市场，一吨玻纤的价格为几千元，而芳纶则要达到20万左右每吨，聚乙烯纤维更是高达40万左右每吨，如此大的价差使得高性能纤维的性价比大打折扣，因此许多下游企业尤其是民用领域的企业只能选择放弃。比如近年来空气质量新标准出台给袋式除尘领域带来发展机遇，然而聚酰亚胺纤维价格的高昂使得发电厂的大规模应用推广迟迟没有取得成功，毕竟对于企业来说追求利润才是根本。

降低成本成为了所有高新技术纤维企业的首要任务，赵向东在会上表示，高新技术纤维产业降低成本的主要途径为：“依靠技术进步”。中复神鹰碳纤维在降低碳纤维原丝成本方面下了很大功夫，首先改进原丝生产工艺，其次他们试探采用PAN外的其他原料作为制备高性能碳纤维的原丝，除此之外他们还通过改进聚合单体和聚合技术，实现在聚合阶段就能形成具有与预氧化纤维相同结构的前驱体。董事长张国良告诉记者：“我们企业现在既不停车、也不扩产，就在现有产量的情况下搞技术进步，我们专门有一批人天天在车间，什么也不干就搞技术进步。”

中复神鹰在碳纤维领域做了诸多尝试，才有了今天市场的地位。可见在技术完全封锁的情况下，高新技术纤维根本无法向常规化学纤维一样走“引进消化再吸收”的老路，必须依靠自主研发实现产业的发展，研发就需要不断的尝试，不断的失败，才能够不断地取得成绩。

在降低成本方面除了企业自身加强研发团队建设之外，采用“产学研”的模式也不失为一项明智之举。东华大学材料科学与工程学院副院长张清华在会上介绍，江苏奥神集团联合东华大学材料科学与工程学院共同努力解决了干法纺丝技术制备聚酰亚胺纤维的关键工程、设备和技术瓶颈，形成了自主知识产权，建立了我国特有的聚酰亚胺纤维产业化技术路线。其项目的明显优势就是降低成本，P84的第一单体使用了酮酐，市场价格为50万元/吨，而该项目的PI使用了均酐之后，市场价格下降为6万元/吨，效果异常突出。奥神集团董事长方念军告诉记者：“企业可以通过工艺技术改进、内部各项管理优化、外部应用市场拓展等措施来解决成本问题，以成本价格来换市场，换取发展空间。”

山东大学教授朱波在碳纤维制备产业化和低成本控制方面有着很深的造诣，他指出碳纤维产业化低成本控制因素主要体现在原丝生产低成本化、设备投资低成本化、能源消耗低成本化。而要实现碳纤维制备的产业化和低成本化则必须要国家引导、科技支撑、企业创新、上下游联动、不断拓展新领域，方可实现。

上游为下游示范

正如会上专家和企业代表所言，高新技术纤维的发展除了在保持质量品质稳定的前提下，不断降低成本赢得市场之外，上下游之间的合作也至关重要，不断开拓下游应用领域市场才能够保持行业永久的活力。

中复神鹰碳纤维董事长张国良表示：“国外碳纤维企业都建立了完整的碳纤维产业链，在保持碳纤维领先地位的同时也在积极发展碳纤维复合材料。而国内企业大多数停留在从石油原料到碳纤维的产业链前端。”张国良说：“现在我们有些碳纤维拿到下游应用领域企业，他们不好用或者凑活用，而这些都不是我们希望看到的。碳纤维生产企业应该认真思考我们的产品如何满足下游应用领域的需求，努力钻研各项指标究竟该如何达标。”

中复神鹰作为碳纤维生产企业，在自身生产碳纤维之外还开展了下游制品的开发及生产。张国良说：“我做后道制品的应用就是要为碳纤维的应用做出一个示范来，了解到底做碳纤维复合材料工厂的实际情况究竟怎样，我不做我不清楚。”现在中复神鹰自主研发生产的碳纤维自行车以及碳纤维小提琴都取得了不俗的成绩，尤其是碳纤维自行车，世界著名的碳纤维自行车品牌已经来找其为自己代工。张国良说：“碳纤维自行车是复合材料中最复杂的结构件，只要把自行车的三脚架做好了，那你什么都能做。”

“现在下游企业把碳纤维过于神秘化了，我认为碳纤维并非是那么的高不可攀，我就自己做自行车，不也一样很好吗？”张国良颇为自豪。目前，除了自行车和小提琴等民用领域，中复神鹰在军工用领域方面也开始开展合作研究。“碳纤维将来所具备的前景我从来都不小看，从现有碳纤维项目来看，只要其中一个有重大突破，目前的国产碳纤维的产量都是远远跟不上的。”但是张国良斩钉截铁的说道：“机会是留给有准备的人，如果有一天机会来了，而你却没有达到这种能力，就只能失去它。”

化学纤维行业发展篇4

6月16日，“纤维新材料绿色设计与绿色制造工程前沿技术论坛暨中国化纤科技大会”在连云港隆重举行。本届“中国化纤科技大会”的举办时逢“科技三会”召开不久。今年的“科技三会”是继1978年以来最隆重的一次科技会议，在会上再三强调了“科技创新”的重要性，总书记说：“科技创新是当下破局的突破口，五大发展理念也要以科技创新为底色。”对于目前正处于“三期叠加”阶段的中国化纤工业来说，科技创新无疑也是“当下破局的突破口。”

在这样的背景下召开的“中国化纤科技大会”吸引了诸多来自化纤行业的科研工作者及相关部门领导的高度重视。中国工程院院士蒋士成、俞建勇、张全兴，国家发改委产业协调司副司长卢卫生，工信部节能和综合利用司副司长高宁，中国纺织工业联合会副会长高勇，中国化学纤维工业协会会长端小平等专家领导以及化纤企业代表、科研院所代表、高校师生代表约300多人参加了本次会议。

会议以“科技引擎、绿色制造”为主题，围绕“智能制造及功能性纤维材料前沿技术”、“高性能纤维材料前沿技术”、“生物基化学纤维发展科技”、“聚酯产业链发展科技”以及“绿色纤维”等议题，多视角探讨纤维材料前沿技术，推动化纤产业结构转型和升级发展。

1问过去五年做了什么？

中国化学纤维工业协会会长端小平在大会上说道：“我经常在许多场合宣传我们中国的化纤，我总是说‘化纤改变了人们的生活’，比如手术缝合线是可溶性纤维做的；比如落地窗帘既要采光又要隐私，防折射纤维可以办到；比如用在大飞机、隐形战斗机上的高性能纤维等。而在这些改变人类生活的纤维背后都离不开两个字――科技。今天在这里我要说‘是科技改变了化纤’。”

过去五年中国化纤工业在科技创新方面做了许多工作，端小平从行业整体技术进步、高性能纤维、生物基纤维、绿色制造技术以及科技创新体系建设五大方面方面进行了总结性的介绍。

在行业整体技术进步方面，许多关键性核心技术取得了突破，其中以“超大容量高效柔性差别化聚酯长丝成套工程技术开发”、“高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝关键技术开发”为代表的6项关键核心技术获得国家科技进步二等奖；“年产20万吨熔体直纺涤纶工业丝生产技术”、“千吨级聚酰亚胺纤维产业化成套技术及装备”为代表的13项技术获“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术进步一等奖。

在结构优化方面，主要体现在产品结构优化和产业结构优化两大方面的进步。端小平表示：“2015年化纤差别化率达到58%，比2010年提高12个百分点，化纤三大应用领域中产业用比例为27%，比2010年提高4个百分点。”

除此之外，化纤行业原料格局也得到优化，产业集中度不断提高。“PTA自给率由2010年的68.0%提高到97.6%，CPL突破了发展瓶颈，自给率由2010年的43.7%大幅提高到89.2%；，2015年，100万吨以上企业8家，占总产能27.63%，生产规模20万吨/年以上的化纤企业达到59家，比2010年增加26家，产能占全行业的66.9%。”端小平表示。

高性能纤维方面主要的成就是“产业化技术取得重大突破”。端小平说：“2015年国内高性能纤维总产能达到15万吨，实现出口3.8万吨，高性能纤维行业总体技术水平达到国际先进水平。”

端会长刻意强调：“大家不要小瞧这3.8万吨，这个数字是全球第二。”端会长说：“其实我们在衡量一个纤维发展水平的时候，一个重要的标准就是看能不能出口。过去我们的化纤依赖进口，现在我们是全球第一，每年还有大量的出口，这说明我们的生产水平高了。同样的高性能纤维也是如此。目前几乎所有的高性能纤维在中国都有生产，中国也成了全世界高性能纤维生产品种覆盖面最广的国家。”目前，全球在高性能纤维领域生产品种排名第二位的国家只有中国品种数量的三分之一。

生物基纤维方面的成就主要是原料及其核心技术取得了新的进展。除此之外，绿色制造技术推广和再生循环体系建设也取得显著成效：“‘十二五’期间，化纤行业推出了十大节能减排技术，顺利完成‘十二五’节能减排指标，循环再生纤维总产量近500万吨，占化纤总量10%，占全球再生循环化纤总量80%。”端小平指出。

科技创新离不开体系支撑，端小平表示：“过去五年协会牵头共组织成立了化纤产业技术创新战略联盟、化纤再生与循环经济产业技术创新战略联盟等5个联盟，其中化纤产业技术创新战略联盟是国家科技部的试点联盟；行业建成了12个部级、45个省级企业技术中心、重点实验室、公共检测服务平台；修订了37项国家标准、182项行业标准和32项协会标准；‘中国化学纤维工业协会・恒逸基金’学术奖励、表彰论文356篇。”

2问科技创新能给我们带来什么？

按照端会长的总结介绍，过去五年中国化纤工业在科技创新方面取得了骄人的成绩，这么多的成绩确实促进了行业发展水平的提升，支撑了整个中国纺织工业的进步，也为主要创新企业带来了可观的收益。

端会长在大会上举了几个例子。

“我们在广东的一家企业，做功能性的中空纤维。按照常识，中空纤维一般只是起到保暖的作用，但这家企业很聪明，他给中空纤维的孔里灌进去功能性材料，然后可以做成防臭鞋垫；做成驱蚊的辅料，比如在裙子边上加一圈这种纤维制成的面料，人们在郊外活动时蚊子就不靠近了；还可以做成医用辅料，保持皮肤湿润。这种纤维最贵的时候一吨卖到40万。”

“还有一家企业搞无水印染，他们在真空的环境下，依靠金属产生的离子，使得燃料附着在织物的表面上，从而达到印染的效果。算下来的成本比有水印染还要低。”

还有一个例子是这样：前两天中国化学纤维工业协会做一个项目的鉴定，这个项目是腈纶长丝项目。多年来搞纺织的人只要是提到腈纶就是指短纤，提到腈纶行业的第一反应就是丝束、毛条，从没有人听说过腈纶长丝。但是现在端会长告诉我们国内有企业在做，一吨的售价高达20万。端会长在会上自豪的说：“这些技术有的甚至我在国外没看到，国内却看到了。真真是科技给我们行业带来了变化。”

这一个个例子都生动的说明了科技创新对于行业、企业发展的重要性。尤其是对处于当前发展阶段的中国化纤工业来说。当前，化纤行业已进入“供求关系再平衡期”、“存量产能优化调整期”和“高品质增量适度发展期”的“三期叠加阶段”，常规化纤产能结构性过剩，高附加值产品占比低，智能制造和生产业发展滞后，发展方式粗放、不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出，此刻唯有依靠“科技创新”，转变发展方式，一点一点突破现有局限，才能进入到新的发展阶段。

3问能力配不上地位？

时值“十三五”开局，中国化纤无论是产量还是品种都已达到世界第一。但是，必须要承认的是，尽管身居“化纤大国”要位，中国化纤工业离“化纤强国”仍然还有一段距离。

“中国化纤工业的原始创新能力依然欠缺，企业创新活力和动力不强，研发投入不足，尚未形成具有活力的技术创新体系，研发碎片化，对前沿技术和关键技术创新支撑不强。”端小平如此总结目前化纤工业在科技创新方面存在的问题。

对此中国工程院院士俞建勇在大会也表示：“过去几十年，我们走的是一条引进再创新的路子，而中国化纤发展到今天，科技创新工作想要再走过去的路就会有一定的个难度。一方面，我们目前已经和世界先进水平接近了；另一方面，发达国家已经逐渐退出纺织制造业转变为聚焦在一些核心的技术环节。因此很多创新的工作就要由我们自己去承担。”俞建勇说：“未来我们必须要在原始创新上加大力度，而且要有紧迫感。要围绕能够给国家提供有效供给，结合国家经济社会发展水平的需求，加强关键技术、共性技术的突破，以及科技成果的转化，产业化，实现化纤科技创新价值效益的最大化。”

中国工程院院士蒋士成对未来中国化纤工业科技创新工作也提出了自己的建议。蒋院士说：“在‘科技三会’上提出了‘三个面向’，面向世界科技前沿，面向经济主战场，面向国家重大需求。我的体会是科研工作者一定要找准突破方向，不是要你面面俱到，而是要你选准突破方向。现在我们常规的聚酯产品已经是世界先进的，但是我们在高性能纤维、生物基纤维这些方面与世界先进水平还有一定的差距。对照的要求，我们做的还不够。这个世界上有很多颠覆性的技术，我们中国化纤科研工作者也要寻找一些颠覆性的发展方向去做努力，在未来的‘十三五’围绕着绿色发展的理念，好好的斟酌一下，争取在高性能纤维、生物基纤维方面尽快赶上发达国家的水平。”

化学纤维行业发展篇5

关键词：半纤维素；酯化改性；醚化改性

进入二十一世纪以后，资源的可再生化成为人类进步与发展的迫切要求之一。半纤维素因其具有丰富以及可再生的特点，已经成为近年来人们研究与关注的重点。半纤维素在植物界的地位是非常高的，是除纤维素以外储量最高的植物资源。因此，如果可以将半纤维素加以改性与利用，则其可以作为新的环保型原料取代大部分传统的工业原料，一方面可以提高资源的利用率，另一方面可以降低对环境造成的破坏。目前，半纤维素的分离、改性以及应用已经成为发展半纤维素的关键所在，本文主要围绕半纤维素的化学改性进行概述，介绍其研究进展。

1半纤维素简介

1.1半纤维素的基本性质

半纤维素最主要的性质是结构的复杂性。半纤维素结构的复杂性主要是由于其氢键数量较大，并且化学结构形式多变。因此，一般来说，半纤维素是不溶于水的，官能团的种类也很大程度上影响半纤维素的性质，这使得半纤维素在实际应用时会遇到许多问题，因而限制了半纤维素在工业方面的应用与发展，目前来说，半纤维素的改性成为其研究重点。

1.2半纤维素的基本结构

半纤维素的基本组成单位一般是非晶戊糖（C5H8O4）n和己糖（C6H10O5）n，但是半纤维素的分子量不是特别大，属于低分子量聚合物。半纤维素按照结构来分可以分为均一聚糖和非均一聚糖。均一聚糖为直链结构，以β―14的方式进行连接。组成半纤维素的糖单元种类较多，主要包括D―木糖、L―阿拉伯糖、D―葡萄糖、D―半乳糖等，每种半纤维素所含有的糖单元不是唯一的，通常一种半纤维素含有2～4种糖单元，含有相同糖单元的半纤维素因为其糖单元的连接方式不同而导致半纤维素的种类不同。可见，半纤维素的种类是极其丰富的。特别是在木材及非木材植物的细胞壁里的半纤维素结构非常复杂，主要原因是它们在与其他物质进行连接时所采取的连接方式是不同的，例如与纤维素连接是通过氢键，与木素进行连接是通过共价键等。另外，半纤维素与纤维素最大的不同在于其合成方式。前者采用生物合成，后者采用葡萄糖―UDP合成。

2半纤维素的化学改性

半纤维素的化学改性主要有两种方式：酯化改性和醚化改性。通过化学改性可以最大限度的对半纤维素的性质进行改善，从而可以提高半纤维素的利用率，使其的应用范围得到了很大的拓展。

2.1酯化改性

半纤维素的酯化改性是指将半纤维素上的羟基与酸进行反应生成半纤维素酯。乙酰化反应是最常见的酯化反应之一。化学改性根据介质的不同可以分为异向介质改性和均相介质改性两种，前者化学改性的性价比较低，因而在工业上没有得到大范围的应用。后者不但可以提高半纤维素化学改性的效率与成功率，而且可以大大降低化学改性的成本，成为众多学者的研究方向之一。

孙润仓教授在半纤维素均相介质中的酯化改性进行了大量的实验摸索，发现用N―溴丁二酰亚胺（NBS）作为催化剂，可以大大提高半纤维素酯化反应的效率，并且与传统所采用的催化剂二甲氨基吡啶相比，对反应条件的要求以及成本均得到了大幅度降低。这为半纤维素酯化改性的工业化应用奠定了基础。另外，半纤维素的酯化反应可以来增加半纤维素的亲水能力或者疏水能力，因而实现对半纤维素的改性。亲水能力的实现一般是通过与长链酰氯类酯化剂的反应，疏水能力的实现一般是通过与丁二酸的反应。通过对半纤维素的亲水与疏水能力的改性，可以提高半纤维素在工业领域内的应用潜力，例如作为金属螯合剂以及除油剂等的使用。

2.2醚化改性

半w维素的醚化改性是指将半纤维素上的羟基与烷基进行反应生成半纤维素醚。合成羧甲基半纤维素是半纤维素醚化改性的主要研究方向。全金英等人利用羧甲基化反应对半纤维素进行改性，实现了对反应产物取代度的控制，主要的控制方式是调节一氯醋酸和氢氧化钠的摩尔比。Fang等人实现了半纤维素90%左右的自由羟基被甲基化，但是该醚化反应的取代度较低，因为半纤维素的润胀性较差。可以实现较高的羟基取代率的典型物质是苯甲基醚，并且苯甲基醚的性质稳定，具有一定的反应活性。A.Ebringerov等人利用醚化反应制备出了聚木糖衍生物，该物质具有一定的乳化性和蛋白泡沫稳定性，但是同样的，其取代度并不是特别高。

3半纤维素的应用

3.1在生物和医药上的应用

在生物和医药上的应用最多的半纤维素主要是指木聚糖，木聚糖的分离方式较为容易，并且来源极其广泛，例如废弃的农业物以及果皮果壳等。阿拉伯木聚糖可以应用于医学上的免疫刺激功能，40―甲基葡萄糖醛酸木糖在医学上可以应用于恶性肿瘤的治疗与抑制方面，羧甲基木聚糖已经成为国内比较前沿的新型治疗癌症的药物之一。除此之外，半纤维素在关节炎以及膀胱炎等疾病的治疗上也应用较多。同时，随着对半纤维素的改性研究，可以大大提高半纤维素在生物和医药上的应用潜力。

3.2在造纸工业上的应用

在造纸工业上，半纤维素可以作为造纸助剂使用，主要包括打浆助剂和湿部助剂。半纤维素作为打浆助剂使用时是因为半纤维素的羟基较多，易吸水膨胀，因而可以使得纤维素的吸水性增加，提高纤维素的韧性，制造出来的纸张具有致密度高和透明度低的优点。作为湿部助剂的使用与打浆助剂的原理是相似的，都是可以增加纤维的弹性，但是另一方面也使得纸张的强度有一定程度的降低。

结语

半纤维素的化学改性使得半纤维素在工业上的应用范围得到了极大的拓展，但是目前来看，化学改性的研究还处于起步阶段，对于化学改性的反应机理以及溶解机理等研究还缺乏一定的深度，这也是限制半纤维素实际应用的主要原因之一。因此，必须要加大对半纤维素化学改性的基础研究，为半纤维素的工业应用奠定理论基础。

参考文献

[1]任俊莉，孙润仓，刘传富.半纤维素化学改性[J].高分子通报，2006，12：63-68.

[2]任俊莉，孙润仓，刘传富.半纤维素的化学改性研究进展[J].现代化工，2006，S1：68-71+73.

[3]王海涛，耿增超，孟令军，殷金岩，佘雕.半纤维素酯化和醚化改性研究进展[J].西北林学院学报，2012，05：146-152.