大會在兩天時間里舉辦了“高性能纖維與車用纖維技術(shù)論壇”、“品牌與價值專題論壇”、“毯用纖維技術(shù)專題論壇”、“環(huán)境友好纖維技術(shù)論壇”等專題論壇和“帝人纖維技術(shù)專場”、“ 纖維領(lǐng)域的先進技術(shù)專場”、“先進的維綸技術(shù)專場”等技術(shù)交流專場。
本報從現(xiàn)場帶回了現(xiàn)場嘉賓的精彩演講,本期介紹的內(nèi)容只是海邊拾貝,后續(xù)更多會議精彩內(nèi)容將會陸續(xù)呈現(xiàn),以饗讀者。
清華大學(xué)化工系 劉德華
廉價油如何變?yōu)樯锊裼?/strong>
生物柴油是指由動植物油脂(大豆油、菜籽油、廢食用油等) 與一些短鏈的醇(常用甲醇)在催化劑的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)后,生成的長鏈脂肪酸酯類物質(zhì)。
制備生物柴油主要有化學(xué)法、超臨界法和生物法;瘜W(xué)法產(chǎn)業(yè)化很成熟, 油脂里的游離脂肪酸及水必須非常低,生產(chǎn)過程需要大量水洗。超臨界法反應(yīng)速率快,轉(zhuǎn)化率高,無污染,高溫高壓,投資及運行成本高。生物法反應(yīng)條件溫和,原料適應(yīng)性廣,無污染物排放,無需水洗產(chǎn)品分離,回收方便。清華大學(xué)發(fā)明的新工藝(國際專利)可以完全解除甲醇和甘油對脂肪酶的抑制,成百倍地延長酶的使用壽命。
利用清華大學(xué)的技術(shù),大豆油、菜籽油、棕櫚油、小桐子油、棉籽油、米糠油、動物油、廢油、海藻油、酵母油脂等都能很好地轉(zhuǎn)化成生物柴油。
清華酶法新工藝可顯著提高酶的使用壽命,而且還可利用廉價的油來生產(chǎn)生物柴油。清華大學(xué)發(fā)明了全生物法聯(lián)產(chǎn)生物柴油與1,3-丙二醇工藝,共申請專利40多項(8項國際專利),其中20多項已獲授權(quán),已申請專利40多項,其中25項已獲授權(quán),已申請8 項PCT國際專利,并獲得美國、歐盟、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、新加坡、菲律賓、日本 等國家的授權(quán)。
中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會 陶暉
袋式除塵器濾料新技術(shù)效率更高
在“節(jié)能減排”政令驅(qū)使下,袋式除塵器從例行的冶金、建材、機械、輕工等工業(yè)部門進入電站鍋爐、垃圾焚燒爐等新領(lǐng)域。塵氣條件具有高溫、高濃度、高濕、強腐蝕及多變的特點,過濾功能從單純除塵擴展到顆粒物除塵、有害氣體凈化一體化處理,對除塵濾料的功能、品種、質(zhì)量提出更高的要求。我國除塵濾料也因此在濾料纖維、濾料結(jié)構(gòu)、后處理和生產(chǎn)裝備各方面得到全面提升與進步,一系列高性能過濾材料由此誕生。
PTFE膜是以分散PTFE樹脂為原料,經(jīng)特殊的雙向拉伸工藝制成,立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。具有不粘性、光滑和多微孔及PTFE的一切特性。微孔數(shù)量可達1×109/cm2,可以覆合在傳統(tǒng)的針刺氈和織制濾料表面,覆膜濾料有利于阻止塵粒滲入內(nèi)層,實現(xiàn)表面過濾。覆膜濾料易清灰,具有低而平穩(wěn)的阻力,尤其適用于超細粘性粉塵。
梯度結(jié)構(gòu)濾料是由多層纖網(wǎng)與基布疊合針刺而成,纖網(wǎng)層由單一均質(zhì)結(jié)構(gòu)改為多層梯度結(jié)構(gòu),是針刺氈制造工藝的一大創(chuàng)新。梯度結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在纖維細度和纖維層密度沿氣流方向的變化。梯度結(jié)構(gòu)濾料具有清灰性能好、運行阻力低、過濾效率高的特點。國內(nèi)某電站鍋爐煙氣的袋式除塵器采用PPS梯度結(jié)構(gòu)濾料,事先設(shè)計三種的不同結(jié)構(gòu)濾料試樣,統(tǒng)一做VDI發(fā)塵試驗篩選,挑選出最佳搭配方案。最近研發(fā)的賽膜高精針刺氈濾料采用0.08旦海島型超細PE纖維做面層,對1.0~2.0um的微塵具有98.6%的過濾效率,對PM2.5粉塵的過濾效率可達100%!
中國新材料技術(shù)協(xié)會 羅益鋒
高性能纖維可用于電動車和新型電池
汽車的輕量化、節(jié)能化、電動化和環(huán);谴髣菟。為了實現(xiàn)上述目標,美、歐、日首先通過法律法規(guī),規(guī)定新出廠汽車每消耗一立升汽油須達到的行駛里程數(shù),這就迫使汽車生產(chǎn)廠家分階段擴大碳纖維等復(fù)合材料(CFRP)在汽車非承力和承力件及零部件的應(yīng)用。各國政府投巨資積極支持企業(yè)和科研院所研發(fā)新型動力電池,以促進電動汽車的產(chǎn)業(yè)化和逐步普及。然而由于現(xiàn)有動力電池的安全性、高成本、體積大、質(zhì)量重、充電時間長、續(xù)駛距離有限和廢棄物難以處置等問題而發(fā)展緩慢。
近期,一種最先進的概念車采用CFRP結(jié)構(gòu)材料、先進電池、塑料光導(dǎo)纖維的光顯示系統(tǒng)、對位芳酰胺纖維的子午胎、同步帶和高壓軟管、碳纖維等耐熱部件和剎車片,碳纖維或聚丙烯氈等的消音器,而內(nèi)裝飾材料選用可生物降解的聚乳酸纖維等綠色產(chǎn)品。
汽車輕量化的要求,除帶動塑料部件的多方應(yīng)用外,還推動了天然纖維增強塑料、碳纖維和超高相對分子質(zhì)量PE纖維混雜復(fù)合材料部件、對位芳酰胺纖維子午胎、膠帶、膠管、剎車片(含碳纖維制品)及塑料光纖(POF)的全方位應(yīng)用。三菱麗陽的車載光顯示和光通信用POF正向全球普及。POF為PMMA芯和氟樹脂鞘材,直徑以1mm和0.75mm為主,現(xiàn)已應(yīng)用于奔馳、寶馬、奧迪、達州、福特等高檔車,并占世界市場的60%~70%,2013年需求量5萬~6萬Km,而聚苯乙烯為芯材,PMMA為鞘材的廉價POF已部分應(yīng)用于中國汽車,用作LED照明與光顯示系統(tǒng)。寧波大成新材料股份有限公司與奇瑞汽車合作,開發(fā)了PAN-CF與UHMWPE纖維織布增強環(huán)氧樹脂引擎蓋和電池外殼箱等試制品,不僅更輕量化,還提高了抗沖擊性。
天津工業(yè)大學(xué) 尹翠玉
纖維素氨基甲酸酯更環(huán)保經(jīng)濟
纖維素氨基甲酸酯是最有可能替代粘膠工藝中纖維素黃酸酯的。纖維素氨基甲酸酯極易處理、運輸及貯存,并且?guī)缀鯚o毒性,其主要原料纖維素、尿素和NaOH來源豐富、無毒,價格便宜。聚合度適中、酯化度較高的CC與纖維素黃酸酯一樣,能溶解在稀堿溶液中制得紡絲溶液。而且,纖維素氨基甲酸酯同樣采用濕法紡絲的方法,紡絲成形中利用酸、鹽或加熱的方法可使纖維素析出,經(jīng)水洗可制成再生纖維素纖維或膜。
作為基本原料的尿素沒有毒性,殘留物易清除,價格也比較便宜。副產(chǎn)物(NH4)2SO4能作為化肥,凝固浴中不需要加入Zn2SO4,避免了重金屬污染,無有毒氣體排放,而且不再需要脫硫、酸洗等工序,后處理過程簡單。纖維素氨基甲酸酯是一種穩(wěn)定的中間體,可存放幾個月,產(chǎn)品性能和使用范圍與粘膠纖維相似,可以利用部分粘膠紡絲工藝技術(shù)和絕大部分粘膠廠設(shè)備,不需要投入大量的資金購置專用設(shè)備,是改造粘膠廠及減少和消除環(huán)境問題的良好途徑之一。因此,纖維素氨基甲酸酯的研究與工業(yè)化將對粘膠纖維工業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。
此外,MAc、NMP是常用的強極性有機溶劑,由其制得合成纖維素氨基甲酸酯能很好的溶解于9%的NaOH溶液中,得到濃度為9%的纖維素氨基甲酸酯穩(wěn)定、透明溶液。該方法具有更簡單的工藝,且溶劑可循環(huán)使用,反應(yīng)能在常壓下進行,安全、穩(wěn)定。與超臨界法一同成為能夠在聚合度DP300以上,溶解濃度能達到9%的工藝。這是目前其他工藝還未能達到的,具有極大的工業(yè)化前景。
東華大學(xué) 王學(xué)利
泰綸聚合物及纖維基本性能研究
在杜邦發(fā)明了尼龍80年以后,生物基聚酰胺才實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
聚酰胺是合成纖維的第二大品種,具有優(yōu)異的加工和服用性能,廣泛應(yīng)用于高檔服裝、家紡以及產(chǎn)業(yè)用等領(lǐng)域。泰綸是由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成的新材料,生物基含量為45%,學(xué)名聚酰胺56。發(fā)展新型生物質(zhì)纖維原料,可以實現(xiàn)化學(xué)纖維原料逐步擺脫對石油的過度依賴,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
比較幾種聚酰胺的各項性能,泰綸都有不俗的表現(xiàn)。在纖維彈性恢復(fù)率指標上看,泰綸纖維彈性恢復(fù)率優(yōu)于PA66和PA6,特別是20%以上更好;泰綸纖維沸水收縮率高于PA66和PA6,接近于PA6;泰綸纖維結(jié)晶度和取向度低于PA66和PA6;泰綸纖維回潮率高于PA66和PA6;泰綸纖維低溫染色性能明顯優(yōu)于PA66和PA6,高溫時趨于一致。
泰綸聚合物具有較高熔點和耐熱性能、較好的紡絲性能。泰綸纖維具有較好的力學(xué)性能、彈性恢復(fù)性能、親水性能,具有很好的低溫染色性能。
唐山三友集團興達化纖有限公司 于悍江
竹代爾不是一般的竹纖維
唐山三友集團興達化纖有限公司自主研發(fā)研發(fā)的竹代爾纖維,精選優(yōu)質(zhì)竹漿,經(jīng)高科技提純,采用莫代爾技術(shù),為全球首發(fā)。吸濕能力好,這使竹代爾纖維織物可保持干爽、透氣,是理想的貼身織物和保健服飾產(chǎn)品 ,有利于人體的生理循環(huán)和健康。織物尺寸穩(wěn)定性好,與棉纖維相比,具有良好的形態(tài)與尺寸穩(wěn)定性,使織物具有天然的抗皺性和免燙性,穿著更加方便、自然。
竹代爾纖維的耐水洗性能較好且經(jīng)過多次洗滌仍保持鮮艷如新,與棉織物一起經(jīng)過25次洗滌后,棉織物手感將越洗越硬,而竹代爾纖維面料恰恰相反,越洗越柔軟,越洗越亮麗。竹代爾纖維織物色牢度好,與純棉相比,穿著更舒適,沒有純棉服裝易褪色,發(fā)黃的缺點。傳統(tǒng)的纖維素纖維染色用的染料,如直接染料、活性染料、還原染 還原染料、硫化染料和偶氮染料都可用于竹代爾織物的染色,竹代爾織物的色澤更好,鮮艷明亮,與棉混紡可進行絲光處理,且染色均勻。
竹代爾纖維的成功開發(fā),拓展了竹纖維應(yīng)用領(lǐng)域,其可紡性好,可以混紡、也適用于高速紡,可制得高檔紗線和高檔織物,可適用于貼身內(nèi)衣的面料。竹代爾產(chǎn)品手感柔軟,透氣性好,舒爽尤佳,面料貼于肌膚并能緩解摩擦不適,伸縮性能好。
竹代爾纖維具有良好的透氣性、吸水性、較強的耐磨性和良好的染色特性,又具有天然抗菌抑菌、除螨、防臭和抗紫外線功能,非常適合適用于毛巾床品等。
宜賓惠美纖維新材料股份有限公司 張靜
生物基蛋白復(fù)合纖維原料來源很多樣
在全球石油資源緊缺的大背景下,合成纖維的產(chǎn)量將受到限制,而且成本會逐步推高。因此,以棉、毛、麻、絲為代表的生物質(zhì)原生纖維,以竹漿、麻漿纖維、蛋白纖維為主的生物質(zhì)纖維,由于其獨特的功能性、環(huán)保性特點,將成為人們生活的新的選擇,成為市場主流。
生物基蛋白復(fù)合纖維紡絲技術(shù)主要采用動植物蛋白加天然纖維素;而在紡紗技術(shù)方面,生物基蛋白復(fù)合纖維由于皮層聚集大量蛋白質(zhì),在紡絲過程中,必須使用特定的油劑和工藝參數(shù),才能保證表層蛋白不被破壞,保留蛋白質(zhì)纖維的特性。同時,在生產(chǎn)過程中,根據(jù)用途選擇紡紗形式,如厚款內(nèi)衣、冬季床品一般選擇環(huán)錠紡,加強其保暖性;薄款內(nèi)衣、夏季床品等一般選擇緊密紡或賽絡(luò)緊密紡,減少毛羽,增加舒適性;運動型T恤等一般選擇渦流紡。染色技術(shù)方面,采用低溫脫色工藝在保持纖維表層蛋白特性又保持后續(xù)較好的上色性與勻染性。
目前行業(yè)內(nèi)已成功開發(fā)的生物基蛋白復(fù)合纖維有蠶蛹蛋白纖維、羊絨蛋白纖維等蛋白纖維。
蠶蛹蛋白纖維是綜合利用高分子技術(shù)、生物工程技術(shù)和化纖紡絲技術(shù),從蠶蛹中萃煉出優(yōu)質(zhì)蛋白PC,與天然纖維素共混后,制成的新型生物質(zhì)纖維。在加工過程中,采用高科技工藝,使蛋白質(zhì)富集在纖維表面,形成皮芯結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)纖維。蛋白PC中含有18種氨基酸,每種氨基酸的含量都在15mg/g以上,其中絲氨酸、蘇氨酸、色氨酸、酪氨酸等對人體皮膚十分有益,可保持肌膚表皮細胞活性,延緩肌膚氧化衰老。而纖維的皮芯結(jié)構(gòu)又能保證氨基酸與皮膚充分接觸,最大限度地發(fā)揮呵護肌膚的特殊功效。
羊絨是一種十分珍貴的紡織原料,產(chǎn)量稀少,價格昂貴,又被稱為“軟黃金”,被譽為“纖維皇后”,擁有優(yōu)良的品質(zhì)和特性。為了讓更多的人享受到羊絨優(yōu)良的質(zhì)感,宜賓惠美纖維新材料公司經(jīng)過多年的研發(fā),成功研制出羊絨蛋白纖維。
通過市場調(diào)研,宜賓惠美已初步確認下一階段生物基蛋白復(fù)合纖維將圍繞植物蛋白進行研發(fā),包括玉米蛋白纖維、大米蛋白纖維、菜籽蛋白纖維等。這些產(chǎn)品原料天然純凈,資源豐富,有較強的親膚性,且價格較動物蛋白有一定的優(yōu)勢,可讓更多的人享受到生物基蛋白復(fù)合纖維的優(yōu)良品質(zhì)。
生物基蛋白復(fù)合纖維可以進行純紡和混紡,能制成30S、40S、60S、80S、120S等不同規(guī)格的紗線,是毛紡、麻紡、絹紡、棉紡、色紡、半精紡等企業(yè)開發(fā)和推廣新產(chǎn)品所要選擇的新原料之一,開發(fā)前景廣闊。
生物基蛋白復(fù)合纖維,不僅在舒適性、護膚性、懸垂性等方面優(yōu)于聚酯等合成纖維,而且其原料可再生,產(chǎn)品使用廢棄后可降解等方面比合成纖維更具優(yōu)勢。隨著石化資源的巨大缺口和衣著舒適性能的要求日益提高,粘膠纖維在原料及服用性能方面相對合成纖維的優(yōu)勢將不斷顯現(xiàn),粘膠的差別化、功能化纖維產(chǎn)品的競爭力將更加看好。無論是面料、內(nèi)衣還是衛(wèi)生用品領(lǐng)域,生物基蛋白復(fù)合纖維都具有非常良好的市場前景。