取之于可再生資源的纖維素原料受到人們的普遍青睞,預(yù)計(jì)到2020年,全球再生纖維素纖維的年增長率在10%上下。纖維素纖維綠色生產(chǎn)技術(shù)的研究開發(fā)受到廣泛關(guān)注,并取得了可喜的進(jìn)步。
瑞典RISE科學(xué)研究院的研究人員立足于新溶劑系統(tǒng)和實(shí)用化的回收方法,配置纖維素紡絲液,并探索通過溶液噴射的成形方法制備纖維素非織造布產(chǎn)品。2011年該研究中心利用纖維素原料,建設(shè)了世界上第1個(gè)產(chǎn)能為100kg/d的納米纖維素纖維試驗(yàn)線。同時(shí)利用木素原絲制備碳纖維的低成本試驗(yàn)設(shè)備亦投入運(yùn)轉(zhuǎn),其工藝流程大致為:木素原絲(單絲或復(fù)絲)—穩(wěn)定化—碳化—石墨化—表面處理—碳纖維卷裝。
歐洲應(yīng)用聚合物研究所(IAP)利用漿粕原料,采用Lyocell工藝,在特別設(shè)計(jì)的熔噴裝置上成功得到纖維素非織造布網(wǎng)材。該項(xiàng)目使用的熔噴試驗(yàn)設(shè)備為萊芬豪舍的Reicofil系列,設(shè)備幅寬600mm,擠出量40kg/h,溶劑回收系統(tǒng)為兩段工藝。該研究所同時(shí)配置了10kg批量粘膠纖維試驗(yàn)設(shè)備和50kg批量的Lyocell試驗(yàn)設(shè)備線。2009年該項(xiàng)目的合作研究單位Lenzing(蘭精)公司亦建設(shè)了自己的“Tencelweb”試驗(yàn)設(shè)備,用以實(shí)施纖維素直接成網(wǎng)技術(shù)的研究試驗(yàn)。
芬蘭VTT集團(tuán)在纖維素纖維新生產(chǎn)工藝開發(fā)上取得的進(jìn)展贏得了業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注,其纖維與復(fù)合材料部門配置了原纖化納米纖維素設(shè)備和纖維素纖維紡絲試驗(yàn)線。VTT集團(tuán)參與的綠色粘膠纖維課題,即“Biocelsol”項(xiàng)目,使用漿粕為原料,經(jīng)預(yù)處理、pH值調(diào)整、生物酶處理、NaOH溶解、過濾/脫泡/熟成、濕法紡絲制得纖維素纖維,去掉了傳統(tǒng)粘膠纖維的CS2工藝,消除了H2S和CS2對環(huán)境的危害。
近年來,取之于可再生資源的納米纖維素的研究,被視為一種顛覆性技術(shù),受到業(yè)內(nèi)的廣泛重視。目前纖維素納米晶(CNC)項(xiàng)目已有6家企業(yè)的商業(yè)化試驗(yàn)線在運(yùn)轉(zhuǎn)中,其中加拿大CelluForce公司的試驗(yàn)設(shè)備規(guī)模達(dá)到1t/d。而原纖化納米纖維素(CNF)有13家企業(yè)研究中心和大學(xué)在從事商業(yè)化和半商業(yè)化試驗(yàn),其中美國緬因大學(xué)的試驗(yàn)設(shè)備加工能力達(dá)1t/d。