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探寻实现“双碳”目标切实路径

  “十四五”期间,在绿色发展和双碳目标的引领下,化纤行业既与纺织全产业链共同承担着绿色制造、保护生态的社会责任,同时也独立承担着开发多元化生物原料资源,提高纤维制品循环再利用水平,降低行业企业碳排放的重要使命。
  
  10月18-20日,国际化纤行业盛会––第27届中国国际化纤会议(泗阳 2021)在江苏省宿迁市泗阳县召开。会议举办期间,由中国化学纤维工业协会主办、通用技术高新材料集团有限公司、赛得利集团、再生纤维素纤维行业绿色发展联盟支持的“化纤工业绿色化发展论坛”汇集业界专家、学者,以及产业链上下游企业共同探讨推进绿色发展,实现“双碳”目标的切实路径。会议由中国化学纤维工业协会副秘书长兼发展部主任付文静主持。
     
  聚焦绿色发展热点领域
  
  “十四五”期间,生物基化学纤维是行业的重点研发方向,利用我国储能丰富的农、林、海洋废弃物为原料,开发具有高附加值的生物基合成及生物材料是实现可持续绿色社会的重要途径。
  
  生物基纤维产业重在融合发展
     
  论坛上,东华大学材料学院研究员、博士生导师王华平介绍了生物基化学纤维的技术路线及产业发展方向。他指出,从纺织领域来看,目前,生物基纤维的品种很多,从生物学的属性,可分为动物质纤维、植物质纤维和微生物质纤维。从原料来源分类,可分为农林副产生物质纤维和海副产生物质纤维。根据生产过程,生物基纤维可分为生物基原生纤维、生物基再生纤维、生物基合成纤维、生化合成纤维。
  
  截至2019年,生物基化学纤维总产能达到500万吨/年,生物基合成纤维、新型生物基纤维素纤维、海洋生物基纤维都实现了规模生产,且应用技术成熟,应用领域不断拓宽。但每个领域都面临不同的科学问题和关键技术问题,以生物基再生纤维为例,目前面临的关键技术问题包括新可纺性再生纤维资源前处理技术、高浓度原液的高效均匀连续溶解与脱泡制备技术、高压高均匀性高密度挤出技术、高速高均匀性干喷湿纺技术、溶剂回收浓缩提纯技术。
  
  从长远来看,未来生物基纤维的发展趋势将围绕融合发展展开,具体包括技术集成创新融合发展、生物基纤维与绿色纤维融合、绿色制造融合发展、产业链创新链融合发展、终端品牌融合发展、循环再生融合发展、全生命周期融合发展、可持续化融合发展等方面。
  
  洗涤废水纤维微塑料影响不容小觑
     
  塑料微粒是化纤行业可持续发展不可回避的问题,衣物洗涤和穿着是环境中纤维微塑料的重要来源,这种纤维微塑料不可降解,给生态环境造成巨大压力,对人体健康造成严重危害。东华大学材料科学与工程学院教授李光揭示了衣物在洗涤、干燥和穿着过程中纤维微塑料的产生和释放机理,以及由此对环境带来的危害,并介绍了目前几种抑制或拦截衣物释放纤维微塑料的策略。
  
  李光指出,洗衣废水的排放是纤维微塑料进入环境的主要途径,来自洗衣废水的纤维微塑料长度在200-5000μm,直径小于等于衣物纤维的直径(10μm以下)。实验分析表明,随洗涤温度升高、洗衣液用量增大、水量增大,洗涤过程微纤维释放量增加。为了抑制洗涤过程纤维微塑料的产生,可在洗衣机出水口添加过滤器和使用洗衣袋;对织物表面进行涂层处理,还可用改性果胶对锦纶织物进行表面功能化处理。
  
  “双碳”目标引领新发展方向
     
  响应国家碳达峰、碳中和目标号召,降低化纤行业碳排放强度和总量是未来相当长一段时期的重要发展任务。中国化学纤维工业协会项目经理刘世扬对化纤行业碳排放测算重点及碳足迹的影响因素进行了分析,并阐释了化纤行业碳排放研究的相关成果。
  
  在企业层面,碳核算影响因素主要包括用能强度及总量、能源结构、产品结构三方面。而产品碳足迹的核算边界,一般是从原材料的获取、能源和材料的生产、产品制造和使用、到产品生命末期的处理及最终处置。目前根据企业的目的,经常将核算边界定为“摇篮到大门”和“大门到大门”两种。“摇篮到大门”包含原材料的获取和制造阶段。“大门到大门”仅包含制造阶段(不考虑原材料的制造及其环境负荷)。
  
  刘世扬指出,双碳对于行业发展方向、产能(企业)结构、生产过程、产品结构都将产生重要影响,行业企业需要寻求相对最优解。“首先梳理清楚碳中和与发展之间的关系,‘双碳’目标不是限制行业发展,而是新的发展方向,行业需要统筹、协调多个发展方向。从深远意义来看,降低碳排放将加速淘汰落后产能,优势产能市场份额增加。低能耗、低污染物排放、低水耗的企业具有绿色竞争优势。刘世扬说道。
  
  重视功能化纤维油剂“卡脖子”问题
     
  中国精细化工协会工业表面活性剂委员会副理事长、中国化学纤维工业协会油剂助剂分会委员郑帼认为,化纤产业的不断进步为化纤油剂的发展提供了平台和契机,积极开发满足生态安全标佳法规要求的助剂,有效突破发达国家绿色壁垒,才能促进助剂和纺织行业的健康发展。
  
  经多年发展,我国已研究开发出了具有自主知识产权的不同纤维品种的几十种油剂,并且实现了批量生产和应用。但产量和品种仍不能满足化纤工业日新月异的发展要求,每年仍需进口大量的油剂。“目前,国内市场对POY油剂用量约15万吨/年,FDY油剂用量约12万吨/年,DTY油剂用量约50万吨/年,短纤油剂用量约5万吨/年。在DTY油剂方面,国内品牌占领绝对市场,但是在长丝纤维(POY、FDY)油剂方面,约80%市场掌握在日本和德国企业手中,几乎被国外所垄断。在此方面,我国仍需重点解决功能化纤维所用进口油剂对国内化纤产业的‘卡脖子’问题。”郑帼说。
  
  我国是化纤生产大国,随着化学纤维产能产量的增长,化纤油剂的需求量也将随之增大。在全球范围内,对化学品安全性研究越来越深入,针对纺织化学品的生态性与安全性的法律法规要求会越来越完善,还会有更多的化学品进入到禁用限用的名单之中。郑帼认为,企业对上述问题必须高度关注,积极开发满足生态安全标准法规要求的助剂,有效突破发达国家绿色壁垒,才能促进助剂和纺织行业的健康发展。
  
  探索企业可持续发展路径
  
  行业的可持续发展与企业个体积极履行社会责任、推进绿色低碳发展密切相关。论坛上,来自赛得利、泉州海天与浙江佳人的企业负责人就“化纤企业可持续愿景构建”、“绿色纤维应用探索与分享”、“废旧纺织品回收前沿技术研究”等议题,分享了化纤企业在绿色发展探索实践中的经验与成绩。
  
  赛得利:致力成为“净正面影响”型企业
  
  赛得利企业传播和可持续发展副总裁孙剑做了“化纤企业可持续愿景构建”的主题报告,他认为脱离纤维源头的可持续发展对于终端品牌来说是空中楼阁。无论是纤维制造商还是下游服装、家纺企业,践行可持续发展时都要满足各个利益相关方的需求。2020年,基于对联合国可持续发展目标(SDGs)、全球时尚议程(GFA)以及各利益相关方的行业期望的响应,赛得利发布了2030年可持续发展愿景,围绕气候和生态系统保护、闭环清洁生产、创新与循环以及包容性成长四个方面推动公司的可持续发展工作,致力于成为世界领先的“净正面影响(net-positive)”的再生纤维素纤维生产商。
  
  孙剑具体介绍了赛得利2030年可持续发展愿景的内容,在气候和生态系统保护方面,赛得利力争在2030年减碳30%。力争2050年实现净零碳排放。在闭环清洁生产方面,通过建立清洁闭环生产体系,最大程度减少有害物质的排放,力争2030年实现零害生产。在创新与循环经济方面,通过价值链创新和多方协作推动循环经济,打造循环型人造纤维素纤维产业链。在包容性成长方面,努力保障员工和社区的健康和安全,通过关怀和赋能创造共同的价值和繁荣。
  
  泉州海天:推进绿色纤维制品研发
     
  中国化学纤维工业协会开展的绿色纤维标志及制品认证工作开展以来,绿色纤维认证企业数量不断扩大,随着绿色消费理念的发展,绿色纤维的应用领域也不断的拓展。作为国内首家获得绿色纤维制品认证的下游企业,公司总经理苏玉碧在此次论坛上介绍了海天绿色纤维产品及其制品的开发情况。泉州海天材料科技股份有限公司创立于1994年,经过二十余年的发展,已成为集“材料研发––面料织造––面料染整––成衣生产”于一体,产业链配套完整的高科技纺织材料企业。
  
  从产品种类来看,目前,海天材料的绿色纤维产品包括:再生聚酯/再生尼龙纤维、色母粒环保纤维、生物基环保纤维。ecorona是海天利用回收的聚酯瓶片通过特殊工艺处理而制成的再生产品,已成功应用到海天的各类产品上,并获得客户好评。近几年,海天绿色环保面料的使用量不断攀升。其中,原液着色面料应用的原液着色纤维是在化纤生产过程中采用纺前技术生产的有色纤维,使用了最少的能源、水,在染色方面对环境的影响降到了最低。
  
  
  废旧纺织品回收的技术问题一直备受关注。我国是纺织品生产大国,但废旧纺织品的回收利用率低。传统的物理回收法不能实现废旧纺织品的永久循环利用,现有化学法无法满足高值化再生聚酯产品的开发需求。
  
  浙江佳人新材料有限公司以废旧服装、边角料等废旧聚酯材料为原料,制得高品质、多功能、可追溯、永久循环性的聚酯纤维。佳人率先自主创新万吨级化学法循环再生聚酯的工业生产示范线,其技术路线为醇解-酯交换法实现废旧纺织品的高值化再生,核心技术包含:预处理技术,再生DMT合成、精制技术,高纯度DMT制备,副产物利用。该技术路线具备再生单体提纯方便、原料适用性广、反应条件温和、设备要求低的工艺优点。
  
  目前,佳人生产的高值化产品主要有:再生高功能切片、再生差别化长丝、高性能工程塑料。该公司副总工程师官军介绍,佳人化学法生产的再生聚酯纤维可媲美石油原生材料,化学法可保证产品的高功能性,满足消费者对产品时尚性的追求。未来,佳人计划在多功能纤维、食品级包装材料等方面加大研发力度。