作者:李德芳   来源:中国农业科学院bet万博网站研究所   发布时间:2012-05-02   Tag:   点击:
生物质纤维时代的到来--bet万博网站纤维大发展的机遇

 

生物质纤维基本可分为生物质原生纤维、生物质再生纤维、生物质合成纤维三大类。以棉、麻、毛、丝为代表的生物质原生纤维是我国的传统优势品种;竹浆、麻浆纤维、蛋白纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、直接溶剂法纤维素纤维等生物质再生纤维迅速发展,我国的PTTPLAPHA等生物质合成纤维已突破关键技术,部分产品产能世界领先。大力发展生物质纤维可有效扩大纺织原料来源,弥补国内纺织资源的不足,同时也是应对石油资源日趋枯竭、实现纺织工业可持续发展的重要手段;开发可再生、可降解、可循环利用的生物质纤维,也是推进化纤原料结构调整和建立化纤工业循环经济发展模式的重要任务。

进入21世纪,资源与环境问题已经成为人类社会共同面临的重大挑战,影响着人类社会发展的进程与未来。有关资料显示:全球化石能源、资源将逐渐耗竭,石油储量仅可开采约40年左右,煤炭储量可开采210年左右,天然气储量仅可开采约60年左右。因此寻找化石能源和资源的替代,是应对21世纪资源和环境挑战的必经之路。

一、生物质纤维前景广阔

目前,以石油衍生物为原料的合成纤维占我国化纤产量的绝大部分。对石油资源的过度依赖制约着我国化纤工业的可持续发展。随着社会的进步,实施绿色生态可持续发展战略已成为新时期化纤工业发展的主要方向。发展生物质纤维及生化原料产业与化纤工业转变发展方式的诉求十分吻合。“加快可再生、可降解生物质原料的开发是推进化纤原料结构调整和建立化纤工业循环经济发展模式的重要任务。生物技术对传统化纤及纺织产业具有重要的改造和提升作用,生物产业将在今后很长时间内促进化纤产业的发展。” 中国化纤协会理事长郑植艺说。大力发展生物质纤维可有效扩大纺织原料来源,弥补国内纺织资源的不足,同时也是应对石油资源日趋枯竭、实现纺织工业可持续发展的重要手段。

“‘十一五’期间,我国化纤行业在特种纤维开发应用及产业化方面取得了可喜进步,但在生物质纤维及生化原料研究方面还没有迈出根本性步伐。” 郑植艺在其《生物质纤维及生化原料“十二五”及2020年规划研究》的报告中指出。 “十二五”期间,化纤工业将对生物质纤维及生化原料进行重点研究,引导行业利用生物技术提升产业水平,改造传统再生纤维生产工艺,推广纤维材料绿色加工和新工艺、集成化技术。作为重要生物质纤维的bet万博网站纤维尤其是黄红麻纤维产业,由于符合低碳、绿色经济的发展方向,其前景将十分广阔。

目前,我国再生生物质纤维产业发展迅速,2009年产能已达191万吨,占世界总产能的77%。我国生物质纤维资源储量丰富,具有广阔的开发应用前景。A股上市公司中,山东海龙、吉林化纤等都开展了生物化纤的研究,并取得了一定成果。生物质纤维具有可再生性,生物产业被认为是朝阳行业,尤其是采用量大价廉红麻黄麻等bet万博网站纤维为原料生产的纤维,它的原料具有低碳、快循环的特点,而且可以不占用良田。

目前,化纤行业的粘胶纤维就属于生物质纤维,但不是通过生物技术,而是用化学方法加工而成。再生纤维是符合循环经济要求的环保产业,要通过生化技术工程提高当前粘胶纤维的利用率。

我国粘胶纤维工业的发展已有五十多年的历史,产量从1957年的300吨,到2009年已达到151万吨,2010年我国粘胶纤维产量达到220万吨,成为世界第一生产大国。在此期间生产技术水平有了很大提高,特别是近几年,短纤维生产线集成技术的成功,为行业发展奠定了坚实的基础。我国粘胶行业生产主要以棉浆粕为原料,只有少量的企业用溶解木浆生产。由于国内原料有限,我国需进口部分棉绒和溶解木浆加以补充。近年来由于短纤产能的快速增加,原料成为行业发展的瓶颈。受到棉花产量和森林资源的约束,新增产能原料来源需全部依靠进口解决。2009年进口棉短绒16.12万吨,同比增加115.5%,进口溶解木浆85.12万吨,同比增加70.72%,原料进口依存度逐年增加,已达50%以上,并呈上升趋势。中国化纤协会粘胶专业委员会秘书长田克对于粘胶行业的原料问题有着清醒的认识。田克说,2010年我国粘胶纤维产量能达到220万吨,其中长丝达20万吨,短纤为200万吨,生产这些产品需消耗浆粕230多万吨,除了10万吨的木、竹、麻等浆粕外,还需要220万吨的棉浆或木浆,根据我国棉花产量等资源推算,我国年浆粕产量约100万吨,以目前产能计算,尚存在120万吨的浆粕缺口,供需矛盾十分明显。 与此同时,受我国耕地面积的制约以及粮棉争地影响,棉花面积及产量不会有大的增长,相应的棉短绒增量也不会大。

目前,传统化纤工业正在逐步向生物质纤维领域扩展,量大面广的麻纤维,通过生化工程可以解决一直困扰行业发展的脱胶问题,黄/红麻、万博体育appios下载等领域都会实现重大的技术突破。据中国化纤协会公布的统计数字,2009年,我国化学纤维产量达到272606t,比08年同期增长1431%。其中,黏胶纤维为15122t,比上年增加1433%,占化学纤维的548%;合成纤维为217517t,比上年增加1466%,占化学纤维的9321%。2010年,我国化学纤维产量将达到3000t “生物质纤维”将成为未来纺织行业发展的主要方向,有关专家表示,由于全球石油资源日趋匮乏,作为世界最大的化纤生产国,我国化学纤维的产量将会受到越来越多的制约,为了满足市场需求,必须有相应的替代资源以满足生产发展和消费增长的需要。在这种情况下,能替代石油的可再生、可降解的新型化纤原料的经济性日益显现,以生物质工程技术为核心的绿色纤维及材料的快速发展,将成为引领化纤工业发展的新潮流。

生物质纤维在未来的发展中将实现“资源有效利用”、“技术环境友好”、“产品灵活多样”。“生物质纤维及生化原料”是紧密结合国家战略目标,符合国家中长期发展需求的一项重大课题,将成为未来较长一段时间内纺织行业发展的主要方向。“生物质纤维”研究应注重产学研结合走可持续发展之路,有关专家表示,国内生物质纤维尤其是纤维素纤维的研究具有一定的特色,有些处于国际领先水平。

二、bet万博网站发展的优势和前景

麻是天然纤维中仅次于棉花的第二大类纤维类别,麻主要包括万博体育appios下载、万博手机登录网页版、大麻、黄麻/红麻、剑麻等,目前全世界bet万博网站面积200万公顷左右,纤维年产量约为500万吨左右,其中黄麻/红麻大约占总产量的70%左右,主要集中在印度、孟加拉国,其次是中国、缅甸、印度尼西亚等。 

目前麻主要还是作为传统产品为主的原料,要成为新兴生物质纤维的重要原料将取决于以下几因素:

1、市场的需求:2010年国内棉花660多万吨,而棉纺需要1000余万吨,棉花缺口需要进口,我国2010年产化纤超3000万吨,主要是合成纤维和粘胶纤维,我国粘胶纤维工业的发展已有五十多年的历史,产量从1957年的300吨,到2009年已达到151万吨,2010年我国粘胶纤维产量能达到220万吨,同比增加45.6%成为世界第一粘胶纤维生产大国,2010年我国220万吨粘胶纤维中,其中长丝达20万吨,短纤为200万吨,生产这些产品需消耗浆粕230多万吨,除了10万吨的木、竹、麻等浆粕外,还需要220万吨的棉浆或木浆,根据我国棉花产量等资源推算,我国年浆粕产量约100万吨,以目前产能计算,尚存在120万吨的浆粕缺口,且未来缺口越来越大,供需矛盾十分明显。

与此同时,我国年需粮食至少要在5000亿公斤以上,2010年我国产粮5450亿公斤左右,全球粮食需求呈刚性增长,我国的粮食因人口增长及生活水平提高刚性需求每年需增加在40亿公斤左右,受我国耕地面积的制约以及粮棉争地影响,粮食是必须首先放在首要位置,棉花面积及产量不会有大的增长,相应的棉短绒增量也不会大。

红麻/黄麻一直以来仅被用于制作包装用麻布(袋)、麻绳等低附加值产品和一些生物质复合材料,效能没有得到充分发挥。山东海龙股份有限公司以红麻/黄麻为原料,采用自行开发的特殊工艺,制得了新型纤维素纤维—麻赛尔纤维,不仅彻底改变了红黄麻纤维难以进行纺织、染整的不足,而且保留了天然麻纤维原有的抗抑菌、吸湿排汗、舒爽等特性。同时,“十一五”化纤工业发展指导思想中提到大力发展生物质纤维,包括“进一步开发竹浆纤维、麻浆纤维系列品种,扩大应用,提高附加值”。麻赛尔纤维使麻纤维的服用领域由外衣到内衣,是麻纤维应用史上一次颠覆性的革命,极大地提高了麻资源利用效率和附加值。因此麻成为新兴生物质纤维重要原料的潜在市场是巨大的。

2、原料价格与农民利益:因红麻等较耐盐碱、耐渍、耐旱,不占有良田,按目前红麻收购价5000-6000/吨,采用良种配良法,相比同期大宗作物,同样的土地上种麻可明显获得较高的效益。如在淮河流域河南、安徽的主产麻区低洼涝地6月初播种的麦茬超级杂交红麻至10月中旬收获可获得250300公斤/亩左右的纤维产量,生长4个月红麻纤维及麻骨的亩收入15002000元左右,效益明显高于其它作物,因为其它作物如玉米遇上7-8月份的洪涝灾害或花期遇低温阴雨会受到严重影响,甚至亏本,而对生长中期耐渍能力强的高杆作物红麻来说影响不大;在河北唐山市的低洼盐碱地春播杂交红麻配套地膜复盖可获得350400公斤/亩左右的纤维产量,生长5个多月红麻纤维加上麻骨的亩收入可达3000元左右,在这样的土上而种其它作物几乎没有什么收益;在新疆南疆地区的生产建设兵团不太适应种棉花的第三类土壤(低洼盐碱地)上种植杂交红麻获得了350公斤/亩左右的纤维产量,潜力巨大;在洞庭湖区湖北洪湖市的低洼涝地4月下旬春播超级杂交红麻至10月下旬收获6个月的生长期获得了400500公斤/亩左右的纤维产量,成效十分显著,同期作物棉花如遇上6-7月份大的洪涝灾害会受到严重影响,甚至绝收;在安徽六安市的丘岗旱坡地上春播杂交红麻5个月的生长期可获得350公斤左右的纤维产量,亩收入2000多元,相对效益突出。

3、原料成本与企业利润:石油资源将日益缺乏,价格也越来越高,在中国年产3000多万吨的化纤中,以生物质纤维(目前主要棉短绒、木浆、少量麻浆等)为原料的粘胶纤维快速发展,我国粘胶纤维工业的发展已有五十多年的历史,产量从1957年的300吨,到2009年已达到151万吨,2010年我国粘胶纤维产量能达到220万吨,同比增加45.6%成为世界第一粘胶纤维生产大国,目前粘胶纤维价格28000/吨左右,但原料成为发展瓶颈,不过麻纤维尤其是红麻纤维有明显的竞争性优势。目前粘胶纤维的主要原料棉短绒1300015000/吨,而纤维素含量高的红麻纤维到厂价只有6500-7500/ 吨,价仅棉短绒的一半,因而红麻纤维具有明显的竞争性优势。

4、发展种麻的潜在土地资源:

非耕地资源的充分合理利用是我国今后相当一段时期内的发展重点和方向。红麻耐盐碱、耐渍、耐旱、耐贫瘠,在我国1亿多公顷的盐碱地和0.2亿多公顷的山坡地,有大量非良田和非耕地适宜红麻的生产利用,红麻将是充分利用非耕地非良田资源,发展绿色生物质纤维产业的重要作物。

三、展望

因麻纤维经打包后物流运输方便,一个年加工能力20万吨级大型企业的原料生产供应半径可以在1000-2000公里左右。

有关专家强调,发展生物质纤维,关键是实现原料选择和可持续生产的衔接、相关技术与现有装置的衔接、产品与应用市场的衔接。在综合利用生化原料的基础上,研究生物质资源的前处理和制造化学纤维的过程建立以天然纤维素原料为主的生物质转化的化工产品体系实现高性能生物质纤维的开发,为产业化提供支撑。

“生物质纤维及生化原料”是紧密结合国家战略目标,符合国家中长期发展需求的一项重大课题,将成为未来较长一段时间内纺织行业发展的主要方向。我们相信在国家的支持及大型龙头加工企业的带领下,通过深化研究,推动科技进步,推广先进技术,bet万博网站尤其是红麻等作为生物质纤维不占用良田可持续大量生产供应、且对麻农和企业均具有相对较好的效益,bet万博网站生物质纤维将具有十分广阔的前景。

 

作者简介:李德芳

中国农业科学院bet万博网站研究所 副所长 研究员

          国家bet万博网站产业技术体系育种研究室 主任, 红麻育种岗位专家

Tel:0731-88998538,13873129468.

Email: chinakenaf@126.com, defangli5@vip.sina.com        

 


更多阅读

万博体育appios下载_bet万博网站_万博手机登录网页版

  • <tr id='ba721b'><strong id='ba721b'></strong><small id='ba721b'></small><button id='ba721b'></button><li id='ba721b'><noscript id='ba721b'><big id='ba721b'></big><dt id='ba721b'></dt></noscript></li></tr><ol id='ba721b'><option id='ba721b'><table id='ba721b'><blockquote id='ba721b'><tbody id='ba721b'></tbody></blockquote></table></option></ol><u id='ba721b'></u><kbd id='ba721b'><kbd id='ba721b'></kbd></kbd>

    <code id='ba721b'><strong id='ba721b'></strong></code>

    <fieldset id='ba721b'></fieldset>
          <span id='ba721b'></span>

              <ins id='ba721b'></ins>
              <acronym id='ba721b'><em id='ba721b'></em><td id='ba721b'><div id='ba721b'></div></td></acronym><address id='ba721b'><big id='ba721b'><big id='ba721b'></big><legend id='ba721b'></legend></big></address>

              <i id='ba721b'><div id='ba721b'><ins id='ba721b'></ins></div></i>
              <i id='ba721b'></i>
            1. <dl id='ba721b'></dl>
              1. <blockquote id='ba721b'><q id='ba721b'><noscript id='ba721b'></noscript><dt id='ba721b'></dt></q></blockquote><noframes id='ba721b'><i id='ba721b'></i>