第一情报 ---化学工业

欧洲开创了研发生产新型绿色Lyocell纤维之先河

供稿人:杨薇炯  供稿时间:2004-11-29   关键字:lyocell纤维  纤维素纤维  NMMO  绿色环保纤维  
     纤维素源自于树木、棉花、麻类和其它天然植物中,自1938年Anselme Payen在世界上成功地将木材制成纤维素后,使木材成为继棉花之后的又一种可用作人造纤维的原料,大大丰富和拓展了人类服用织物的原料资源。由纤维素制造粘胶纤维也已在20世纪初形成了工业化生产, 因其生产过程中大量释放硫化氢、二硫化碳等有害气体和工业废水,污染环境和危害人体健康,各国都在研究新的环保型纤维素纤维生产工艺。
 
     1969年Eastman Kodak公司公开了以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)制备氨氧化物作为纤维素溶剂的发明专利US3447939(“COMPOUNDS DISSOLVED IN CYCLIC AMINE OXIDES” 申请日:1966.9.2 ,授权日:1969.6.3)。70年代后,德国阿克苏·诺贝尔AKZO Nobel公司着力研究溶剂法纺丝制造纤维素纤维, 
      1978-80年该公司获得了若干项纤维素纤维生产工艺(包括开发的稳定剂)和新纤维产品的专利, 而后分别授权予奥地利兰精Lenzing和英国考陶尔兹Courtaulds公司。1983-84年AKZO的纤维素纤维纺丝方法与品种得到发展,完成了最初的试生产线,掌握了纺丝上的主要技术。1992年该公司又研发了Lyocell长丝,注册商标“Newcell”,1994年11月该公司在德国建成100t/a的长丝中试工厂。此外,德国图林根Thuringian纺织和塑料研究所又开发了溶剂纺丝法的Alceru工艺, 1998年与德国吉玛Zimmer工程公司合作建立了一个开发短纤维和长丝工艺中试工厂。
 
       奥地利兰精Lenzing公司也已在70年代末开始着手NMMO(N-methylmorpholine-N-oxide)溶解纤维素研究工作;
1985年Lenzing公司成功试制生产了Lyocell纤维(用NMMO溶剂法生产的纤维素纤维);
       1987年该公司获得AKZO申请的US4416698(“Shaped cellulose article prepared from a solution containing cellulose dissolved in a tertiary amine N-oxide solvent and a process for making the article”申请日:1980.4.3 ,授权日:1983.11.22 )、US4324593(“Shapeable tertiary amine N-oxide solution of cellulose, shaped cellulose product made therefrom and process for preparing the shapeable solution and cellulose products”申请日:1978.9.1授权日: 1982.4.13等Lyocell工艺过程中纤维素在叔胺氧化物中的溶解性及该溶剂中形成纤维素产品专利使用许可证后,通过对实际试验生产中存在技术问题的改进,发展形成自己的Lyocell纤维工艺技术;
      1988-90年该公司在奥地利Heiligen Kreuz建立400t/a试验工厂正式投产;
      1997年在奥地利建成第一条Lyocell纤维生产线,注册商标“Lenzing Lyocell”,由初期1.2万t/a生产能力扩大到1.5万t/a,并对新纤维的生态学和特性做了大量的基础研究,为纤维生产的环境保护和服装提供的依据。其第二条生产线于1998年8月中旬投入施工,1999年中期具有最新生产技术的Heiligen Kreuz Lyocell纤维生产能力达4万t/a。第三条生产线于2000年投入运行,并着力进行2004年、2005年在欧洲和亚洲国家投入办厂建立规模化Lyocell纤维生产线作积极努力。
 
      英国考陶尔兹Courtaulds公司自1978年开始研究用NMMO溶剂法生产纤维素纤维;
     1980年后经工艺改进,确认了溶剂纺丝的实用性。1982年开始了溶剂纺丝的研究,并解决了溶剂回收和连续化生产工艺,获得了高的溶剂回收率,证实其纤维的有益特性,由此确定里连续制造法,并着手建造首台能力为100kg/周的小型纤维中试设备;
      1984年完成了最初连续生产线(实验设备),掌握了纺丝的主要关键技术。于1985年织成了最初的织物试样;
      1986年确认了具有成功之关键的高纺丝生产性的核心技术;同年在英国的Grimsby试验工厂正式投产Lyocell纤维,并以“Tencel”商标投入日本服装市场;
      1990-93年该公司在美国Alabama州的Mobil市投资9000万美元建成了美国第一家1.8万t/a工业化生产厂,进行Lyocell纤维的大规模生产,注册商标为“Tencel”;
      1995年该公司宣布“Tencel”纤维工艺有重要突破,主要是提高了纺丝速度;
      1996年在美国Mobil市投入1.34亿美元生产能力2.5万t/a的第二套生产线交付试运行,至此Courtaulds公司的Lyocell纤维总生产能力已增加到4.3万t/a,1997年该公司采用最新改进技术将这两家工厂的生产能力扩大到年产5.5万t/a。
     同期Courtaulds公司又投资1.2亿美元在英国Grimsby建成了4.2万t/a的Lyocell纤维生产装置,1997-98年间该公司Lyocell纤维的总生产能力已达到10万t/a,并计划在亚洲地区选址兴办年产6万t/a的工厂,其发展目标是21世纪初“Tencel”纤维总产值达15万t,成为溶剂纺丝法新纤维的主体生产企业。
 
      除上述欧洲发达国家大力开发与生产Lyocell纤维产品外,世界各地也有几十个国家和地区几百家企业在生产Lyocell纤维产品或正在筹建Lyocell纤维工厂。目前具有生产和建设装置的主要国家和地区有德国、奥地利、瑞士、埃及、阿根廷、澳大利亚、日本、中国(含台湾)、印度、韩国等,其中日本旭化成公司在开发细旦Lyocell长丝新品种;台湾化学纤维公司在小量试产基础上,计划投资数十亿建设日产40t的Lyocell纤维工厂,商品名为“天丝棉”。而我国化纤行业研发人员虽已重视Lyocell纤维项目的多年开发,政府部门也非常重视当今世界绿色环保Lyocell纤维的项目立项,特别是近年来国家计划发展委员会已将该项目列为我国纺织行业重点发展项目之一,这样可大大促进和加快我国Lyocell纤维研发进程,为短期内实现我国Lyocell纤维工业化生产提供了可能性。

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