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2019年国内外莱赛尔纤维产能分析:有望替代高污染的粘胶短纤,发展潜力巨大

发布时间:2019-12-20  来源:立鼎产业研究网  点击量: 6792 

莱赛尔纤维是一种环保型绿色粘胶纤维,原料是天然纤维素,与传统粘胶纤维相比,莱赛尔纤维通过纤维素有机溶剂纺丝法制备,生产过程中采用新溶剂NMMON-甲基吗啉-N-氧化物)取代污染严重的CS2(二硫化碳),具体是将纤维素(浆粕)直接溶解于NMMO/水体系中,形成粘稠的纤维素溶液,再经干喷湿法纺丝制得。该生产工艺不发生化学反应,整个生产工艺流程较短,溶剂的溶解、纺丝和回收过程采用封闭式,溶剂NMMO 回收率高达99.5%,几乎没有废物排放,并且纺丝速度很高。莱赛尔纤维具有天然纤维的所有舒适性能,比普通粘胶纤维具有更大纤维强度,被称作“21 世纪的绿色纤维”。

粘胶纤维的发展可分为三个阶段,同时也形成三代产品:(1)第一代为普通粘胶纤维,以粘胶短纤为主,于20 世纪初出现为解决棉花短缺的问题;(2)第二代为高湿模量粘胶纤维,于20 世纪50 年代实现工业化生产,代表性产品为莫代尔纤维;(3)第三代为以Lyocell纤维为代表的溶剂法粘胶纤维。

三代粘胶纤维主要性质


来源:CNKI

目前90%以上的粘胶短纤使用的是“粘胶法”生产,即采用浆粕与CS2 反应生成能溶于碱溶液的纤维素衍生物—纤维素黄原酸酯,反应过程产生大量废气和废水。一方面整个反应过程CS2 一直存在,且其使用量占产品总量约30%~35%。由于生产中所有设备完全封闭几乎是不可能的,因此粘胶纤维的生产过程,会释放大量的有毒、有害气体CS2 H2S。另一方面粘胶纤维的生产废水主要包括酸性和碱性废水两大类,排放总量约100m3/吨,特征污染物为硫酸及其盐、硫及硫化物、锌盐和COD等。其中,硫酸、硫化物(主要是H2SCS2 )和锌盐污染主要来自粘胶成形工段及酸站废水,锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在。

莱赛尔纤维采用NMMO 溶剂法生产,该工艺是一种不经过化学反应制备粘胶纤维的过程。NMMO 是一种叔胺氧化物,可由二甘醇和氨反应生成吗啉、再经甲基化和氧化得到。其毒性很小(小于乙醇),常温下是固体(熔点184℃),吸湿性强可形成多种水合物。机理为当NMMO溶解纤维素时,通过与其很强的氢键而破坏纤维素自身的氢键。最重要的是反应过程中NMMO 可以回收,目前先进工艺回收率可以达到99.5%-99.7%,大大降低化学原料的使用量和能量的消耗,废水无害,对环境污染小。

莱赛尔纤维首先在1980 年由荷兰Akzo 公司取得生产工艺和产品专利,随后分别由英国Courtaulds 公司和奥地利的Lenzing 公司于1992 年和1997 年实现工业化生产。目前,奥地利Lenzing 公司是世界上最大的莱赛尔纤维生产商,2017 年其产能已经达到了22.2 万吨。2019 年,Lenzing 公司计划在泰国投资超10 亿欧元建设的Lyocell 纤维工厂,产能10万吨/年的一期项目已经获批开始建设。2018 年全球莱赛尔纤维需求量约100 万吨/年,并持续以每年16-18%增长率稳定上升。

长期以来,受限于关键溶剂NMMO 的供给以及NMMO 的回收工艺,我国莱赛尔纤维的价格一直较高,发展较为缓慢。但近几年来,随着中纺院绿色纤维公司、保定天鹅等国内企业在NMMO 溶剂上的技术突破,NMMO 价格从100000+/吨降至约20000 /吨,莱赛尔纤维价格竞争力大幅提高,我国莱赛尔纤维产业迅速发展。2019 2 月,中纺绿纤年产6万吨Lyocell 纤维三期项目正式开工,建成后公司总产能将达到10 万吨/年;上海里奥公司致力于发展差别化Lyocell 纤维,其全球首创的里奥竹纤维具有手感滑爽,水洗后不易变形,天然的抗菌抑菌性等特点,已通过了Oeko-Tex Standard 100 ClassⅠ生态认证。此外,目前我国主要的Lyocell 纤维生产商还有保定天鹅新型纤维制造公司以及山东英利实业公司等,已经计划或正在建设的企业主要包括宁夏恒利集团科技有限公司、南京法伯耳纺织有限公司、吉林化纤等。其中,南京法伯耳纺织有限公司与三联虹普签订的是国内首个Lyocell 纤维EPC合同,也是单线生产能力最大的合同。

国内Lyocell 纤维主要产能


资料来源:公开资料,立鼎产业研究中心整理

标签:莱赛尔纤维

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