《再生纖維素纖維生產工藝及市場趨勢分析》10000字（論文）

再生纖維素纖維生產工藝及市場趨勢分析摘要由于耕地的減少和石油資源的日益枯竭，再生纖維素纖維作為以天然纖維素為原料，經一系列化學、物理變化紡絲加工制成的纖維品種，在服裝、家紡和產業(yè)等領域被廣泛應用。近年來，一些新型再生纖維素纖維不斷被開發(fā)，它們可降解、無添加、無重金屬、無有害化學物等，環(huán)保可持續(xù)，已逐步被市場認可，形成規(guī)模生產。通過對再生纖維素纖維的生產工藝及性能特點、市場應用現狀進行研究分析，報告了再生纖維素纖維的未來發(fā)展趨勢，并詳細對比描述了再生纖維素纖維中幾種典型的纖維品種，更精準的分析再生纖維素纖維的未來發(fā)展方向。關鍵詞：再生纖維素纖維發(fā)展趨勢工藝特點目錄第一章前言 11.1研究背景 11.2研究思路和方法 1第二章再生纖維素纖維生產工藝及性能特點 22.1再生纖維素纖維綜述 22.2再生纖維素纖維生產工藝 22.2.1再生纖維素纖維生產工藝綜述 32.2.2粘膠纖維生產工藝綜述 42.2.3萊賽爾纖維生產工藝綜述 62.2.4醋酸纖維生產工藝綜述 72.3再生纖維素纖維性能特點 8第三章再生纖維素纖維的當前市場應用現狀 83.1再生纖維素纖維當前市場占比及粘膠纖維應用分析 83.2萊賽爾纖維當前市場占比及醋酸纖維應用分析 9第四章再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢 104.1再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢綜述 104.2代表性再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢 11第五章評價與反思 15謝辭 16參考文獻 17附錄 18第一章前言1.1研究背景從傳統的棉、麻、絲、毛等天然纖維到以滌綸、錦綸為代表的化學纖維各種紡紗原料的獨特風格源于其特定的分子結構及制備工藝，但是，由于全球耕地面積的逐漸萎縮以及石油等不可再生資源呈現枯竭的趨勢，天然纖維、合成纖維勢必會受到較多制約、影響產量。再生纖維素纖維以天然纖維素為原料，是經過一系列復雜化學、物理變化紡絲加工制成的纖維品種，其微觀結構與棉頗為相似，吸濕性、透氣性和舒適性等舒適指標的優(yōu)勢非常突出，在服裝、家紡和產業(yè)等領域的使用越來越廣泛，是積極發(fā)展的重要紡織纖維品種之一。近年來，隨著科技的客戶和客戶訴求的變化，多種多樣的新型纖維不斷涌現，其中，備受矚目的當屬新型再生纖維素纖維張長歡，陳麗華.淺議21世紀最有潛質的纖維--莫代爾（Modal）[J].濟南紡織化纖科技，2009,1:6-9.。新型再生纖維素纖維在保持一般纖維素纖維舒適、透氣、吸濕、柔軟特點的基礎上周蓉，李春光.新型再生纖維素纖維的性能與應用[J].中原工學院學報，2004,15（1）:19-22.，成功克服了天然纖維素纖維和傳統再生纖維素纖維在生產及使用張長歡，陳麗華.淺議21世紀最有潛質的纖維--莫代爾（Modal）[J].濟南紡織化纖科技，2009,1:6-9.周蓉，李春光.新型再生纖維素纖維的性能與應用[J].中原工學院學報，2004,15（1）:19-22.多年以來，傳統再生纖維素纖維織物的應用盡管非常普遍，但是，纖維強力小、易起皺、彈性差等缺點嚴重制約了產品的性能和檔次，同時，其生產過程環(huán)保工作的難度也較大，導致生產和應用正在逐步受到制約。近來，一些新型再生纖維素纖維不斷被開發(fā)出來，有些逐步被市場認可，形成規(guī)模生產。比較典型的有莫代爾纖維、萊賽爾纖維維等。1.2研究思路和方法筆者首先對再生纖維素纖維及其相關工藝及特性做了一些了解和研究，了解再生纖維素纖維的形成和市場發(fā)展。對比再生纖維素纖維中代表性纖維的工藝、性能和市場發(fā)展現狀，提出自己關于未來再生纖維素纖維發(fā)展的思考。1.文獻研究法筆者在對再生纖維素纖維的研究中，通過大量的文獻調查，借鑒他人對再生纖維素纖維的研究。以此為依據提出自己的觀點。這部分運用文獻研究的原因是對再生纖維素纖維的研究，文獻已經非常豐富，再生纖維素纖維的每個方面都有非常全面豐富的文獻分析，所以對再生纖維素纖維的研究這一部分重點運用了文獻研究法。2.觀察分析法為了解再生纖維素纖維的市場發(fā)展，筆者會采用調研分析法，通過數據分析與溝通調研一個綜合的、嚴謹的判斷。不會育目的接受、使用單個數據或片面的數據統計，對輸出結論更有參考價值。第二章再生纖維素纖維生產工藝及性能特點2.1再生纖維素纖維綜述再生纖維素纖維(cellulosefiber)，以棉、麻、樹、竹子、灌木等天然纖維素作為原料，在不改變原料化學結構的前提下，只改變天然纖維素的物理結構，制造出的性能更佳的新型纖維。再生纖維素纖維的各類產品以天然植物纖維作為原料，使用100%純天然的各類材質，因而可以實現自然生物降解、無重金屬、無添加、無有害化學物、親膚、無刺激，是名副其實的環(huán)保型“綠色”纖維。再生普通粘膠纖維纖維素纖維的發(fā)展可劃歸為三個階段，并形成三代典型產品。第一代是普通粘膠纖維，20世紀初期為解決棉花短缺問題而面世。第二代是高濕模量粘膠纖維，20世紀中期實現工業(yè)化生產，代表產品為美國研發(fā)變化型高濕量纖維HWM、日本研發(fā)虎木棉(Polynosic)、80年代后期Lenzing(蘭精)公司使用新開發(fā)工藝生產的Modal纖維。60年代后期開始，由于合成纖維生產技術的迅速發(fā)展，原料來源充足和成本低廉，極大地沖擊了再生纖維素纖維的市場地位，新合纖的開發(fā)和應用受到越來越多企業(yè)和研究機構的矚目，導致再生纖維素纖維的發(fā)展處于停滯的低谷發(fā)展期。第三代以20世紀90年代推出的短纖Tencel(天絲)、長絲Newcelh為代表曾紅先.粘膠/甲殼素共混纖維染整加工性能的研究[D].蘇州：蘇州大學,2014.。隨著健康、環(huán)保、曾紅先.粘膠/甲殼素共混纖維染整加工性能的研究[D].蘇州：蘇州大學,2014.目前，再生纖維素纖維主要有四類：粘膠纖維（普通粘膠、Modal纖維、萊賽爾纖維等）、醋酸纖維、銅氨纖維、再生蛋白質纖維（牛奶纖維、大豆纖維等）。2.2再生纖維素纖維生產工藝2.2.1再生纖維素纖維生產工藝綜述纖維素是植物細胞壁的關鍵構成部分，是地球上儲備量最豐富的天然聚合物，具有生物可降解性、生物相容性、可衍生化及可再生等諸多特性王莎.高性能纖維素材料的構建與性能研究[D].廣州：華南理工大學,2018.王莎.高性能纖維素材料的構建與性能研究[D].廣州：華南理工大學,2018.纖維素上的氧原子和羥基非常容易形成分子間和分子內的氫鍵，分子內的氫鍵可穩(wěn)定纖維素鏈，増加結構的剛性和線性，最終形成多種無定形結構及結晶結構。它們在氫鍵結合穩(wěn)定性和方式上存在不同，這種結合方式有兩種過程轉變，溶解－再生過程級使用強堿處理進行絲光化陳京環(huán).基于溶解-再生過程纖維素基材料的構建與研究[D].北京：北京林業(yè)大學,2016.陳京環(huán).基于溶解-再生過程纖維素基材料的構建與研究[D].北京：北京林業(yè)大學,2016.纖維素分子上的活潑羥基可使再生纖維素纖維在生產中的各個環(huán)節(jié)與其他分子接枝共聚、進行結合改性，為各種高新技術在再生纖維素纖維上的發(fā)展提供廣闊空間。同時纖維素分子內及分子間的氫鍵網絡結構，使其難溶于一般的溶劑，再生纖維素纖維制造的關鍵點就是尋找合適的溶劑體系周永超.江蘇澳洋科技股份有限公司競爭戰(zhàn)略研討[D].南京：南京理工大學,2007.周永超.江蘇澳洋科技股份有限公司競爭戰(zhàn)略研討[D].南京：南京理工大學,2007.再生纖維素纖維生產工藝簡單概述就是纖維素溶解于溶劑從噴絲孔噴出，粘膠流表層首先接觸凝固浴，溶劑析出，凝固為結構緊密的纖維外層，內層溶劑隨后陸續(xù)析出，緩慢凝固，由此形成粘膠的皮芯型結構王蝶.芳香型再生纖維素纖維的研制[D].西安：西安工程大學,2012.。改善溶劑類型，以及加快溶劑的析出時間有利于改善粘膠的性能。目前常見的溶劑有二甲基乙酰胺/氯化裡、NMMO王蝶.芳香型再生纖維素纖維的研制[D].西安：西安工程大學,2012.當前再生纖維素纖維主流生產工藝如下圖：圖2-1再生纖維素纖維生產工藝流程2.2.2粘膠纖維生產工藝綜述普通粘膠纖維的生產步驟主要包括：漿粕準備、堿纖維素制備、堿纖維素老成、纖維素黃酸酯制備及溶解、粘膠過濾、粘膠脫泡、熟成脫落、紡絲、拉伸、后處理十步狄友波.磷腈系抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的研究[D].秦皇島：燕山大學,2012.狄友波.磷腈系抗菌阻燃蛋白粘膠纖維的研究[D].秦皇島：燕山大學,2012.（1）漿粕準備，包括貯存、調濕及混粕等工藝。（2）堿纖維素制備，包括漿粕浸漬、堿纖維素壓榨、堿纖維素粉碎等工藝郭剛.年產三萬噸差別化粘膠短纖維工程的設計[D].天津市：天津工業(yè)大學,2007.郭剛.年產三萬噸差別化粘膠短纖維工程的設計[D].天津市：天津工業(yè)大學,2007.（3）堿纖維素老成，借助空氣的氧化作用，使堿纖維素分子鏈斷裂，降低聚合度，進而實現逐漸調整粘膠粘度。漿粕原料的聚合度通常在700-900，老成后堿纖維素平均聚合度通常為400-420。堿纖維素老成的程度由調節(jié)老成時間和老成溫度實現控制，延長老成時間可增加堿纖維素氧化降解程度，提高老成溫度可加快堿纖維素氧化降解反應速度。（4）纖維素黃酸酯制備及溶解，包括黃化、溶解等工藝。黃化是二硫化碳與堿纖維素進行化學反應、生成纖維素磺酸鈉的過程，引入磺酸基團到纖維素中，使纖維素黃酸酯融入水或NaOH溶液；將纖維素黃酸酯分散于稀堿溶液中，使之形成均一的溶液即溶解，制成具有一定性質和組成的溶液即粘膠繆志俊.纖維素/不銹鋼粉復合擴張床介質的制備及應用[D].杭州：浙江大學,2005.繆志俊.纖維素/不銹鋼粉復合擴張床介質的制備及應用[D].杭州：浙江大學,2005.（5）粘膠過濾，通常為3道過濾或4道過濾。過濾目的是去除粘膠中無法溶解或只能半溶解的粒子，避免在紡絲的時候導致纖維斷裂或者堵塞噴絲孔等問題。此外，這些粒子還可能會破壞拉伸性能、導致纖維纖度變異、出現粗纖維和粘膠塊等疵點，影響成品纖維的品質田翠芳.大青葉抗菌粘膠纖維的制備及性能研究[D].青島：青島大學,2013.田翠芳.大青葉抗菌粘膠纖維的制備及性能研究[D].青島：青島大學,2013.（6）粘膠脫泡，一般采用真空脫泡的工藝。粘膠制造過程中，經常會不可避免的混入大量空氣，大氣泡會在紡絲時使紡絲斷頭，小氣泡會導致部分噴絲孔斷絲、導致噴出單絲數目不足，微小氣泡會保留在纖維中，進而形成“氣泡絲”，造成成品纖維強度降低李秋玲.粘膠連續(xù)脫泡系統的研制[J].人造纖維，2009,38（4）:5-7.李秋玲.粘膠連續(xù)脫泡系統的研制[J].人造纖維，2009,38（4）:5-7.（7）熟成脫落。一定溫度下、放置一定時間，能夠提高粘膠的凝固力，達到抽絲要求的粘度。此過程主要化學變化是發(fā)生水解反應和皂化反應。（8）紡絲。粘膠自噴絲孔擠出后，形成細流，進入凝固浴并被中和凝固，形成溶脹絲條，纖維素黃酸酯被分解，因而會再生成水化纖維素。（9）拉伸。粘膠纖維經拉伸后，會極大提高纖維素大分子沿纖維軸的取向度，低序區(qū)的有序程度得到提高，增加分子之間的氫鍵數以及其他類型的分子間力，有效提高纖維的斷裂強度、對形變的疲勞強度及纖維耐磨性。（10）后處理。粘膠纖維的后處理主要分下列三種方式：圖2-2粘膠纖維后處理方式的主要類型第一方式是切斷纖維的后處理，第二方式及第三方式是絲束狀纖維后處理。后兩種方式的優(yōu)點是設備簡單，絲條在浴中受處理的均勻性好。缺點是處理后纖維的結構不均勻。第一種方式所得纖維的卷曲性較好。上述三種處理方式各有優(yōu)缺點，目前生產商都有應用，但切斷-后處理用得更多些。以上粘膠纖維的生產工藝過程基本涵蓋了普通粘膠短纖維（ViscoseFiber，Rayon）、粘膠長絲（ViscoseFilament）、銅氨纖維（CuprammonuiumFiber）以及莫代爾（Modal）纖維。但不同點是①銅氨纖維是采用銅氨溶液溶解漿粕并制成紡絲液，其它3種纖維均采用氫氧化鈉溶液；②銅氨纖維的凝固浴為稀酸?。ㄒ话悴捎?%的H_2SO_3），而普通粘膠短纖維、普通粘膠長絲、莫代爾（Modal）纖維的不同點在于凝固浴溫度及凝固浴中硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅的含量（或濃度）不同。普通粘膠纖維具有皮芯層結構，對于紡織用纖維來說，皮層占比高則纖維的強度、模量、吸濕性等物理指標較好，芯層占比高則纖維的柔軟性好。凝固浴中的化學成分組成及其含量（濃度）影響皮層占比及纖維截面。凝固浴中含有變形劑時，可以制得全皮層結構的粘膠纖維。2.2.3萊賽爾纖維生產工藝綜述萊賽爾纖維生產工藝指的是將木漿粕溶解于NMMO溶劑，選用干噴濕紡工藝進行紡絲，再對絲束進行處理，如水洗、干燥、卷曲和切斷等。NMMO溶劑可回收后重復利用。溶解為物理過程，幾乎沒有化學反應，具體生產工藝如下圖：圖2-3萊賽爾纖維生產工藝在Lyocell纖維的生產過程中，NMMO（N-甲基嗎啉-N-氧化物）溶劑不論在技術方面（溶解纖維素纖維），還是成本方面（NMMO溶劑目前依賴進口）都起著決定性作用王雪平.年產3萬噸溶劑法纖維素纖維工業(yè)設計[D].山東：齊魯工業(yè)大學,2016.王雪平.年產3萬噸溶劑法纖維素纖維工業(yè)設計[D].山東：齊魯工業(yè)大學,2016.目前萊賽爾（Lyocell）纖維的全球技術來源有三處，蘭精公司（LenzingGroup）、ONE-A工程技術有限公司、中國紡織科學院。其中當屬蘭精公司的技術最成熟，其Lyocell纖維-天絲?為業(yè)界最知名，ONE-A工程公司是由原蘭精（Lenzing）公司負責Lyocell產線的工程技術人員所創(chuàng)立，而中國紡織科學院為國內首次突破Lyocell生產技術產業(yè)化瓶頸的研究機構。蘭精公司（LenzingGroup）：該公司長時間壟斷萊賽爾纖維各項生產技術并掌握萊賽爾纖維的生產工藝、生產設備等核心萊賽爾纖維專利及技術，同時，該公司的生產技術及專利均不授權使用或對外轉讓。ONE-A工程公司：該公司2007年成立于奧地利，主要業(yè)務為裝置工程技術服務及其相關業(yè)務，是萊賽爾纖維生產技術裝備的獨家掌握公司。目前，國內引進0NE-A公司萊賽爾技術的公司有山東英利和保定天鵝。中國紡織科學院：中國紡織科學研究院、甘肅藍科石化高新裝備有限公司、新鄉(xiāng)化纖股份有限公司等3家公司，自2014年起，共同組建中紡院綠色化纖股份有限公司(簡稱中紡綠纖)，合作開展萊賽爾纖維的相關生產業(yè)務。2.2.4醋酸纖維生產工藝綜述醋酸纖維，即醋酸纖維素纖維或醋酯纖維，為纖維素衍生纖維的一種，是纖維素由乙?；磻@得醋酸纖維素，然后經紡絲制成。纖維素每個葡萄糖環(huán)上有3個醇羥基可被乙?；〈?，依據羥基取代度不同，可以劃分為二醋酸纖維素及三醋酸纖維素。通常所指的醋酸纖維為二醋酸纖維素。具體生產工藝如下圖：圖2-4醋酸纖維生產工藝流程醋酸纖維的原材料為可再生的棉絨漿或木漿，選用無毒、基本無有機揮發(fā)物產生的“綠色”丙酮溶劑。由瑞士Maurer（毛雷爾）工程公司的生產經驗獲知，生產紡織用醋酸纖維長絲的丙酮回收率為95％，實際回收水平已至99％。溶劑單耗已能夠實現控制在100-120kg/t產品。醋酸纖維的縱向為無皮芯結構，表面光滑，有明顯溝槽，其干強比滌綸和粘膠都小，濕態(tài)下與粘膠相似，強度損失大，剩余強度為干強70％左右，干濕態(tài)斷裂伸長變化相對較大。2.3再生纖維素纖維性能特點再生纖維素纖維的結構組成類似與棉，不同點在于其透氣性和吸濕性優(yōu)于棉纖維，是所有化學纖維中透氣性和吸濕性最佳的品種，被授予"會呼吸的面料"的殊榮。此外，再生纖維素纖維擁有棉纖維所不具備的、蠶絲的多項優(yōu)點，如穿著更為舒適，染色靚麗性更佳，手感柔軟、滑爽、豐滿，懸垂性優(yōu)良，蠶絲光澤等。再生纖維素纖維短纖維可純紡，亦可與其他纖維混紡,在服裝、家紡和產業(yè)等領域被廣泛應用。再生纖維素纖維中的萊賽爾纖維，在完美承接再生纖維素纖維各項優(yōu)良特質的基礎上，還具有高結晶度、低伸長、高濕模量、高聚合度、高強度等多項優(yōu)點及可紡性好、光澤好、易染色等生產優(yōu)勢。萊賽爾纖維可純紡，亦可與麻、絲、棉、毛、化學纖維等各類纖維混紡，其產出的產品具有舒適、柔軟、懸垂性好、透氣性好、耐磨、光滑涼爽等特性。醋酸纖維從性能看，最優(yōu)異的性能是吸附性能，因此其近95%的量被用于煙過濾。只有5%的量被用于紡織領域。醋酸纖維面料舒適、柔滑，性能及光澤均類似桑蠶絲。但是其最致命的弱點是斷裂強度低，只有棉纖維強度的一半，因此醋酸纖維的織造成本很高。第三章再生纖維素纖維的當前市場應用現狀3.1再生纖維素纖維當前市場占比及粘膠纖維應用分析2017年全球再生纖維素纖維產量559萬噸，在全球纖維生產量中占比約6%，在化學纖維中占比約8.2%。是在滌綸、棉花之后的第三大纖維。在再生纖維素纖維品種構成中，粘膠短纖占據絕對主力，占比86%，其次是醋酸長絲占比8%，粘膠長絲占比4%。2010年至2013年是粘膠短纖消費市場的擴張期，2014年增速回落維持在3.5%-5%的區(qū)間內。2010至2018年整體粘膠長絲的產量呈現下降趨勢，主要受國家政策的影響。2017，工信部發(fā)布《粘膠纖維行業(yè)規(guī)范條件公告管理暫行辦法》及《粘膠纖維行業(yè)規(guī)范條件（2017版）》，文件規(guī)定自2017年9月1日正式實施。發(fā)布的文件明確指出，嚴格控制新建粘膠短纖維項目，嚴禁新建粘膠長絲項目，因此2014年之前粘膠短纖產量同比增速明顯，2014年至2018年短纖產量進入緩增長階段。政策打壓+價格高的雙重沖擊，粘膠長絲消費萎靡不振。2010年-2017年整體來說是負增長。3.2萊賽爾纖維當前市場占比及醋酸纖維應用分析跟據相關調查數據統計，截至2018年，萊賽爾纖維在中國的市場規(guī)模已達32億元，同比增長33%。2018年度，萊賽爾纖維國產規(guī)模為12億元，進口規(guī)模為20億元；中國萊賽爾纖維需求量為12萬噸，同比增長13%；產量為5萬噸，同比增長30%，產能為6萬噸，同比增長48%；國內產能6.21萬噸，其中天鵝新纖維產能1.5萬噸，英利實業(yè)產能1.5萬噸，中紡綠色產能3萬噸，其他企業(yè)產能占比3.4%。自2018年以來，國內已經規(guī)劃并建設萊賽爾纖維產能約56萬噸，計劃投資額為193億元，其中江蘇金榮泰2018至2019年規(guī)劃產能30萬噸、投資額121億元。表3-1中國2018-2019年規(guī)劃萊賽爾纖維項目中國2018-2019年規(guī)劃萊賽爾纖維項目企業(yè)產能（萬噸）投資額（億元）保定天鵝625南京法伯耳48.2江蘇金榮泰30121中紡綠纖612.9吉林化纖615.3湖北金環(huán)410.42016至2018年，萊賽爾紗線在牛仔領域的市場開發(fā)頗為完善，下游客戶也有非常高的接受度，占據牛仔領域應用份額的50%。在白坯、針織領域也大幅增長，主要原因在于針織領域所使用的萊賽爾紗線，與莫代爾紗線、粘膠相比，在光澤性、手感及強力等方面表現更為優(yōu)異。而醋酸長絲自2013年以后中國市場消費量進入飽和期，整體進入了負增長或不增長的階段，醋酸長絲產量進入了微增長或不增長的階段。在再生纖維素纖維的整體消費市場中，粘膠短纖占整體消費的88%，在其下游的應用結構中，4%用于無紡布生產，96%用于紗生產；70%紗線用于人棉紗生產，30%紗線用于混紡紗生產，其中，粘膠在混紡紗中占比約30%。人棉紗生產中，傳統的環(huán)錠紡依然是市場的主流產品，2018年占比約42%，渦流紡占比21%，氣流紡占比16%，賽絡紡占比11%，緊密賽絡紡占比10%。渦流紡擴增明顯，氣流紡逐漸萎縮。全球醋酸纖維據HIS2016年統計年產能近82萬t，實際年生產總量約74萬t。其中，煙用醋酸纖維絲束為69.5萬t，占生產總量的94.8%，紡織用醋酸纖維為4.6萬t。目前全球醋酸纖維市場主要由塞拉尼斯（Celanese）、伊士曼（Eastman）、羅地亞(Rhodia)、日本大賽璐(Daicel)、三菱化學（MitsubishiRayon）等幾家公司控制。醋酸纖維主要品種有煙用濾材絲束、紡織用醋酸纖維、非煙用過濾膜。煙用濾材絲束。醋酸纖維因無毒無味、質地堅挺、截濾效果顯著、穩(wěn)定性好等特點，可選擇性吸附煙氣的有害物質，保留部分鹽堿而保持香煙就位，已占據全球香煙濾嘴過濾材料95％的份額。2、紡織用醋酸纖維。醋酸長絲織物彈性好、回潮率低，具有柔軟爽滑的手感及蠶絲般的光澤，熱塑性、懸垂性及尺寸穩(wěn)定性較好，以上特性使其在高端服裝襯里、面料及服飾產品領域占據較大份額。紡織用醋酸纖維可交織，亦可與合成纖維紗包纏加工或合股或，但也存在易斷頭、纖維強力低等問題，導致生產效率較低。3、非煙用過濾膜。醋酸纖維素廣泛應用于氣體分離操作、微濾、反滲透等，且已成功用于海水、微咸水淡化，甲醇、乙醇過濾、脲素全滲透處理等各項領域。第四章再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢4.1再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢綜述受益于再生纖維素纖維本身具有的優(yōu)良特點，行業(yè)的技術進步以及市場需求層長等多重因素，近20年來再生纖維素纖維產業(yè)在中國獲得飛速發(fā)展。中國、印度、奧地利、日本、德國和印度尼西亞等國是目前全球生產再生纖維素纖維的主要國家，而中國是目前最大的消費再生纖維素纖維和生產該纖維的國家，以收入和銷量計算全球再生纖維素纖維的生產排名，前10家企業(yè)中國占8家，其余企業(yè)也均在中國投資設廠，中國再生纖維素纖維行業(yè)的發(fā)展將對世界再生纖維素纖維行業(yè)產生重要影響中國紡織工業(yè)聯合會和社會責任辦公室和中國化學纖維工業(yè)協會.2018再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯盟可持續(xù)發(fā)展報告[R].再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯盟，2018.。中國紡織工業(yè)聯合會和社會責任辦公室和中國化學纖維工業(yè)協會.2018再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯盟可持續(xù)發(fā)展報告[R].再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯盟，2018.在可持續(xù)發(fā)展方面，再生纖維素纖維是具有天然優(yōu)勢的產品，首先再生纖維素纖維采用植物中豐富的纖維素作為原材料，材質源于大自然，且產品可回收可降解，舒適性高，其次是由于耕種面積的縮減和不可再生資源的逐步枯竭，將會極大的影響天然纖維、合成纖維的產量，由于植物中的纖維素是可再生資源，因此推動再生纖維素纖維的發(fā)展具有經濟和社會雙重價值；社會越來越重視紡織品的環(huán)?？沙掷m(xù)性，因此越來越多的研究者重新發(fā)掘再生纖維素纖維的價值。如今對再生纖維素纖維的應用已展現出突出的發(fā)展機遇。4.2代表性再生纖維素纖維未來發(fā)展趨勢進一步對再生纖維素纖維幾類代表性纖維分析，從纖維線密度、干強（cN/dtex）、濕強（cN/dtex）、公定回潮率（%）、5%伸長濕模量（cN/dtex）5個性能維度對比如下表：表4-1幾種再生纖維素纖維性能比較指標萊賽爾纖維莫代爾纖維銅氨纖維粘膠纖維棉纖維纖維線密度1.41.65-1.95干強（cN/dtex）4.0-4.23.4-3.62.5-3.02.2-2.62.0-2.4濕強（cN/dtex）3.4-3.81.9-2.11.7-2.21.0-1.52.6-3.0公定回潮率（%）11.512.511138.55%伸長濕模量（cN/dtex）27011050-7050100依據上表數據，上述四種再生纖維素纖維雖然在某些性能方面各有優(yōu)缺點，例如銅氨纖維的模量較低，因此其柔軟性最好。但綜合性能排序為萊賽爾纖維>莫代爾纖維>銅氨纖維>粘膠纖維。與普通粘膠相比，莫代爾纖維的各項指標都優(yōu)于普通粘膠纖維，是“升級版”的普通粘膠纖維。銅氨纖維的性能介于普通粘膠纖維和莫代爾纖維之間，干濕態(tài)斷裂強度是莫代爾纖維的70%，但5%伸長濕模量是莫代爾的45%-50%，這也就突出了銅氨纖維柔軟的特性。從生產工藝比較萊賽爾纖維、莫代爾纖維、普通粘膠纖維，萊賽爾纖維工藝流程最短、溶劑回收效率高、生產效率高，整個生產過程環(huán)保、低碳、循環(huán)化纖頭條.化纖頭條.圖說萊賽爾纖維的“前世今生”[EB/OL]./a/326525800，2019-07-13.表4-2幾種再生纖維素纖維的生產比較名稱萊賽爾莫代爾普通粘膠主要原料木漿木漿木漿、棉漿制備過程纖維素直接物理溶解在有機溶劑NMMO水溶液中制成紡絲原液，經干濕法紡絲制備成纖維纖維素經特殊的化學工藝堿化、老成、黃化、熟成等工序制成紡絲原液，再通過濕法紡絲制成纖維纖維素經化學工藝堿化、老成、黃化等工序制成可溶性纖維素黃酸酯，在溶于稀堿溶液制成紡絲原液，再通過濕法紡絲制成纖維纖維成型時間（h）2-435-4835-48紡絲速度（m/min）60-30020-10012-90三廢排放含紡絲油劑廢水，已處理CS2H2S、CS溶劑特色NMMO的毒性低于酒精，回收率99.6%CS2CS2從生產過程的可持續(xù)性角度分析，詳見下表：表4-3粘膠短纖與萊賽爾短纖生成過程中廢液、廢氣排放對比名稱粘膠短纖維萊賽爾短纖維廢液廢水[m3/t]60-9010-25污水處理前的CSB排出量[kg/t]55-7045-55污水處理的硫酸鹽量[kg/t]280-鋅[kg/t]10-20-氯化物[kg/t]4075-85溶劑[kg/t]-35-40溶解在水中的氣體H2S廢水[kg/t]2-3-CS2廢水[kg/t]4-5-氣體排放H2S氣體排放[kg/t]1-2-CS2氣體排放[kg/t]25-30-溶劑副產物[kg/t]-0.1-0.2傾倒的物質石灰污泥[kg/t]150-170-表4-4粘膠長絲、粘膠短纖與萊賽爾短纖耗能及原材料對比名稱粘膠長絲粘膠短纖萊賽爾短纖公用工程電力[Kwh/t]7,0001,2001,400冷卻水[m3/t]250-400250-350150-250軟化水[m3/t]1203010冷凍水[GJ/t]212蒸汽和熱水[GJ/t]12020-3025-35原材料木漿[kg/t]1,0701,0501,000H2SO4-100%[kg/t]1,100790-NaOH-100%[kg/t]68064090CS2補充[kg/t]90-95-CS2補充(非回收)[kg/t]300300-ZnSO4[kg/t]5520-NaOCl[kg/t]3030-油劑[kg/t]544NMMO溶劑-50%[kg/t]--40HCl-30%[kg/t]--80紡絲液添加劑[kg/t]--8原液添加劑[kg/t]--100原材料合計3,2402,6301,320依據上述表格數據分析，萊賽爾纖維與普通粘膠纖維的成本構成對比有以下幾個特點：（1）整體來看，粘膠短纖中原材料占比75.25%，其次是水電氣等能源成本占比16.84%。萊賽爾纖維中，原材料及輔料占比58%，其次是能源成本占比23%，折舊占比14%。成本結構有所差別。（2）從數值上看，粘膠短纖原材料成本約9225元/噸，（水電氣等）能源成本2070元/噸；萊賽爾纖維原材料及輔料成本9500元/噸，能源成本3700元/噸，折舊2300元/噸。（3）萊賽爾纖維的生產成本是1.64萬元/噸，普通粘膠短纖維是1.23萬元/噸（2018年澳洋健康數據）。（4）對于萊賽爾生產線來說，生產線的價格高昂，平攤到每噸材料的折舊成本較高。通過與ONE-A技術人員交流，萊賽爾生產線對電力需求較大，導致其單位能源成本是普通粘膠的1.8倍。萊賽爾纖維的生產過程幾乎沒有發(fā)生化學反應，溶劑NMMO溶液的回收比例超過99%。與其他再生纖維素纖維的生產過程相比，萊賽爾纖維被譽為“21世紀的綠色纖維”。萊賽爾纖維的性能大大優(yōu)于普通粘膠，纖維的干態(tài)斷裂強度與滌綸纖維相當，改善了再生纖維素纖維的一項重大缺點。而粘膠長絲制造業(yè)是高耗能行業(yè)，水耗、能耗是短纖的4倍。相應的粘膠長絲的價格是粘膠短纖價格的3倍。隨著工信部出臺文件，“嚴禁新建粘膠長絲項目”，“要求改擴建粘膠纖維項目必須連續(xù)紡粘膠長絲10000噸/每年及以上”，并對產線設備及工藝等做了嚴格要求。粘膠長絲在政策打壓以及高成本的雙重壓制下，目前市場規(guī)模在10.5萬噸的水平。在萊賽爾纖維的沖擊下，粘膠長絲“不環(huán)保”的屬性會加重，反而會使萊賽爾長絲市場擴大。萊賽爾纖維供給市場不明朗，例如生產成本、產業(yè)化成熟度等，未來粘膠長絲市場會分化，或走向高端消費市場，或被萊賽爾長絲部分替代。從上述數據分析看，萊賽爾纖維是再生纖維素纖維中未來發(fā)展較好的纖維，它可以廣泛應用于過濾器/嘴、無紡布、服飾、地毯和家用紡織品等領域。當前已有超二分之一的萊賽爾纖維用于服裝領域。預計未來幾年，服裝行業(yè)將是萊賽爾纖維的重要發(fā)展市場。自出現萊賽爾纖維的生產技術至今，該技術的持續(xù)改進影響著眾多行業(yè)，同樣也推動著萊賽爾纖維產業(yè)的發(fā)展。技術的創(chuàng)新促使纖維成本的降低，改善了纖維的質量和產量。目前，越來越多的纖維生產廠商投身于再生處理或重復利用已達到使用年限的纖維，這將成為萊賽爾纖維市場新的發(fā)展契機。由于應用范圍的不斷擴展，預計萊賽爾纖維將以高利潤、快增長的趨勢發(fā)展。預計至2024年萊賽爾纖維產業(yè)產生的收益將高達15億美元，2017-2024年的7年內復合年增長率將保持在8%左右張鑫.2019年中國萊賽爾纖維行業(yè)市場現狀與發(fā)展趨勢分析，市場將呈現高速增長趨勢[EB/OL]./story/486605，2019-11-21.張鑫.2019年中國萊賽爾纖維行業(yè)市場現狀與發(fā)展趨勢分析，市場將呈現高速增長趨勢[EB/OL]./story/486605，2019-11-21.在全球萊賽爾（Lyocell）纖維市場中，雖然中國企業(yè)通過自研、技術引進等方式擁有了萊賽爾纖維生產技術，但若考慮生產熟練度，