領先一“布”“織”就低碳未來

來源：人民網－人民日報海外版

圖為浙江省寧波大發化纖有限公司用來製作再生滌綸短纖維的牽伸工藝生產車間。 資料圖片

2021年11月3日，工作人員在位於江蘇省南通市通州區的恆力(南通)紡織新材料產業園二期項目生產車間進行質檢。 許叢軍攝(人民視覺)

4月12日，江蘇省泗洪縣經濟開發區傲達康新材料生產車間內，工人正在生產高檔碳纖維材料羽毛球拍。 耿懷軍攝(人民視覺)

6月1日，浙江省湖州市德清縣洛舍鎮中心幼兒園的孩子們身着用廢木皮製作的環保服裝“走秀”。 謝尚國攝(人民視覺)

“我最近買衣服的時候，發現越來越多國產服裝品牌的衣標上，會標明由再生纖維製成，有的還寫明瞭衣服的‘碳足跡’。”北京市朝陽區居民劉女士，在日常生活中很注重環境保護，她十分認可一個新觀點：一件真正美麗的衣服不僅要外觀美，也要“來源美”——服裝生產製作的過程儘可能低碳環保。

隨着“雙碳”目標的提出，綠色發展理念已深入人心。像劉女士一樣，許多百姓開始更加關注身邊“衣食住行”中的低碳變化。

如今，與“衣”相關的紡織業，正大踏步向綠色轉型升級邁進。從能夠大幅減少水污染的無水染色技術，到利用廢舊塑料瓶、廢舊衣物製作的再生纖維，再到性能優異的碳纖維材料，一項項創新技術，帶領紡織業跨入綠色低碳發展新階段。

向紡織業水污染説“不”

過去，在廣東省汕頭市聚集了大批紡織印染企業，讓生活在練江流域的百姓備受困擾：各色污水混亂排放，不僅水體散發着異味，周邊村莊的土壤也受到了污染。近年來，汕頭市潮南區、潮陽區相繼建起紡織印染環保綜合處理中心，帶動當地紡織印染企業轉型升級，讓練江重現清澈容顏。

對以紡織業為主要產業的地區來説，水污染都是必須要解決的難題。

“傳統紡織業是典型的高能耗、高水耗、高污染行業，特別是紡織品染整過程中，會產生大量的廢水、廢渣。”江蘇常州紡織服裝職業技術學院紡織學院副院長曹紅梅告訴記者，印染廢水中，含有染料、漿料、助劑、油劑、纖維雜質和無機鹽等，有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大及色度高，污染處理難度大。所以，要從根本上解決紡織印染造成的水污染，不僅要有相關部門對排污進行嚴格管理，更要依靠印染技術的不斷升級。

“無水染色技術的研發，就是希望從源頭上減少印染廢水的產生。”據曹紅梅介紹，目前國內研發的無水染色技術，核心是選用非水介質進行染色。“如超臨界二氧化碳染色技術，通過加壓，使二氧化碳液化成為流體介質，在此狀態下完成染色後再減壓，二氧化碳可以回收，整個過程無須水洗，不產生廢水。另一種是用有機溶劑代替水作為介質進行染色，染色完成後，有機溶劑同樣可回收循環利用。”

這些無水染色技術均已在實際生產中得到應用。山東青島即發集團有限公司將超臨界二氧化碳染色技術成果產業化，建立了超臨界二氧化碳無水染色產業化示範線，將紡織品染色效率從傳統水染的8至12小時，縮短到3至4小時。廣東溢達紡織有限公司則採用有機溶劑染色技術，在上染過程中，節約用水100%，降低能耗39.3%，染料固色率達到97%以上，溶劑回收率達99%以上。

不僅“染”的過程可以節水，染色後的水洗環節，也同樣因新技術的出現發生了變革。

江蘇連雲港鷹遊新立成紡織科技有限公司研發的閃染免水洗工藝，“以蒸代洗”，實現了織物連續、快速染色和固色免水洗加工。

“一般織物染色後需要水洗的步驟，一是要洗掉染化料中大量的分散劑、懸浮劑、柔韌劑、增稠劑等助劑，二是要洗掉浮色。所以我們研發了幾乎不添加助劑的染料，就大量減少了用水。”江蘇連雲港鷹遊新立成紡織科技有限公司副董事長孫素梅告訴記者，在閃染生產線上，布匹經過軋染機組時，在200℃高温作用下瞬間着色，與傳統工藝相比，免去了水洗、脱水、理布、烘乾定型4道工序。

“目前，閃染免水洗工藝主要適用於滌綸織物；工藝命名中‘閃’字，主要是強調生產效率及出布速度的顯著提升。”孫素梅介紹，以單台設備生產量計算，傳統染缸設備一天產量4噸，而閃染生產線一天可生產25噸。“閃染工藝已實現產業化生產，公司共有4條生產線，日產布料超過100噸。同時，我們的生產成本也大為降低，過去實現這樣的產量至少需要用工400人，現在只需100多人。從環保角度看，以前每噸廢水中化學需氧量高達兩三千，現在只有在清洗機器、深色布的處理上需要用一些水，用水量大大減少，化學需氧量值也降到了幾百，處理起來更加容易，污染更小了。”

讓舊瓶舊衣華麗變身

一個廢舊塑料瓶能做什麼？如果被隨手扔掉，它就是污染環境的垃圾；但如果經過回收再利用，它就可能變成一件衣服、一個絨毛玩具，或者是一套汽車內飾。

在浙江寧波大發化纖有限公司，一年有上百億個廢舊塑料瓶變廢為寶。“我們以廢舊紡織品、廢飲用水瓶為初始原料，經過分揀、清洗、乾燥、熔融、紡絲等十幾道工序，年生產高性能再生滌綸短纖維25萬噸。”該公司總經理錢軍告訴記者，這些滌綸短纖維可以做汽車內飾、吸音過濾材料，以及沙發、牀上用品等的內部填充物，實現了經濟效益和社會效益的雙贏。

而今，塑料瓶變身化學纖維在紡織業已並非稀罕事，再生聚酯纖維高效製備技術的廣泛應用，推動着紡織業向綠色、低碳、可循環的方向發展。

據錢軍介紹，製作再生滌綸短纖維的原料材質是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。聚酯在自然環境中的降解通常超過50年，很容易造成環境污染。與此同時，聚酯來自石化資源，每利用1噸PET廢料，相當於可節約6噸石油資源，減少3.2噸二氧化碳排放。“目前國內廢棄聚酯製品存量已超過2億噸，但其綜合回收利用率仍不足15%，所以發展再生聚酯纖維產業，對保護環境、發展循環經濟具有重要意義。”

除了廢舊塑料瓶，廢舊紡織品的循環利用也是紡織業綠色發展的一大方向。

浙江佳人新材料有限公司即是一家助力“舊衣重生”的企業。回收來的廢舊紡織品、服裝廠邊角料等初始原料，首先被分揀、絞碎，然後通過化學分解技術，降解成小分子級聚酯材料，最後再經過精餾、過濾、提純及聚合等手段，重新制成新的高品質、多功能、可追溯的聚酯纖維。

“公司生產的再生纖維已進入高端面料市場，廣泛應用於高端運動、户外、時裝、家紡等領域，構建起了從廢舊紡織品到再生新材料的閉合循環。”據浙江佳人新材料有限公司相關負責人介紹，近年來，公司每年處理廢舊紡織品達到4萬噸，年產再生產品3萬噸。

今年3月，國家發展改革委、商務部、工業和信息化部聯合印發《關於加快推進廢舊紡織品循環利用的實施意見》，其中提出，到2025年，廢舊紡織品循環利用體系初步建立，循環利用能力大幅提升，廢舊紡織品循環利用率達到25%，廢舊紡織品再生纖維產量達到200萬噸。到2030年，建成較為完善的廢舊紡織品循環利用體系，生產者和消費者循環利用意識明顯提高，高值化利用途徑不斷擴展，產業發展水平顯著提升，廢舊紡織品循環利用率達到30%，廢舊紡織品再生纖維產量達到300萬噸。

“未來，再生纖維原料需求量將快速增長。”中國紡織工業聯合會副會長孫淮濱表示，由於受回收體系、分揀方式、技術和標準等因素制約，目前國內再生纖維原料以PET瓶片和工業紡織品廢料為主，來自城鄉居民的舊衣織物數量較少，廢舊紡織品循環利用總體效率偏低。“接下來，應加快改變廢舊紡織品以傳統人工鑑別為主的分揀方式，研發相關分揀、開松、回收利用設備等，以提高廢舊紡織品循環利用率及再生纖維產量，構建廢舊紡織品資源循環利用體系，推動相關產業發展。以廢舊紡織品循環利用為突破口，還將有助於完善整個廢舊物資循環利用體系，提高資源循環利用水平。”孫淮濱説。

碳纖維助節能減排

去年，由中國中車製造第七代時速200公里磁浮列車正式亮相。它有一個很特別的技術亮點：車體材質並非是人們所熟悉的鋁合金，而是碳纖維複合材料。

逐漸走向高端化、智能化、綠色化的紡織業，不僅可以編織布料，還可能編織“萬物”。除了人們熟悉的服裝、家紡，在產業用紡織品上，中國也取得諸多創新成果，為推動“雙碳”目標實現提供新的可能——碳纖維正是其中的典型代表。

碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，具有極高的復材強度和耐高温屬性，可以應用在航空航天、軌道交通等領域，取代傳統的金屬製品，從而減輕設備重量，減少制動能源消耗，起到節能減排的效果。

以第七代時速200公里磁浮列車為例，使用碳纖維複合材料後，其重量減輕了30%，載客提升20%。不僅強度高、耐疲勞、耐腐蝕，使用壽命長，更輕的車身也降低了運行能耗，更加節能環保。

“在新能源領域，碳纖維作為一種新型輕量化材料，也有着巨大的發揮空間。”據江蘇集萃碳纖維及複合材料應用技術研究院副院長嚴兵介紹，碳纖維可以應用在風電、光伏等新能源設備中，例如製作風電葉片大梁、光伏用的碳碳複合材料坩堝等；還可以製作氫能源汽車的儲氫瓶、電池電極等部件。“可以説，推動‘雙碳’目標的實現，碳纖維必不可少。”

目前，吉林化纖集團是國內最大的碳纖維生產企業，碳纖維原絲年產能6萬噸，碳絲年產能2.5萬噸，產品規格涵蓋大小絲束多個品種。在吉林省吉林市，已有碳纖維研發及生產企業19户，碳纖維下游製品4個系列10餘種終端產品已實現規模化生產，位於吉林市經開區碳纖維產業基地，被國家科技部認定為“國家級碳纖維高新技術產業化基地”。

碳纖維產業發展也獲得當地政府的支持。2021年9月，吉林省出台《關於推動碳纖維及複合材料產業高質量發展若干舉措》，從優化空間佈局、突出創新引領、強化建鏈補鏈、保障要素供給、強化政策支撐5個方面制定了19條具體政策舉措。

江蘇省也擁有較好的碳纖維產業基礎，培育了中復神鷹、江蘇恆神等一批碳纖維企業，並且擁有較為齊備的上下游產業鏈。

以江蘇省常州市為例，截至目前，常州國家高新區擁有碳纖維及複合材料產業鏈關聯企業45家，2021年碳纖維及複合材料產業鏈內企業銷售收入達150億元。近年來，當地碳纖維及複合材料產業朝着規模化、集羣化、國際化方向發展，形成了碳纖維原絲、碳纖維、織物、樹脂、預浸料、複合材料製品、關鍵裝備以及檢驗檢測的全產業鏈生態。

嚴兵指出，經過近年來的發展，中國碳纖維技術已邁過“從無到有”的階段，大步跨入“從有到優、穩質增效”發展軌道，但總體看，技術發展的空間依然很大，與世界領先水平還有差距。“碳纖維技術是個極其複雜的技術系統，從原輔料的質量，到原絲及碳化的各個工序，需要進行大量基礎研究和工藝及裝備的研發。未來，國內碳纖維應繼續增強行業的研發及創新能力。”

曹紅梅也表示：“當前，中國已從紡織大國邁入紡織強國。從技術和應用上看，總體處於世界先進水平，個別技術世界領先。具體到高性能碳纖維輕量化應用上，我們還需要進一步加強攻關，增加終端推廣應用的覆蓋率。”她認為，在紡織業綠色轉型過程中，應始終重視校企合作、技術成果轉化落地。特別是對小型的紡織企業來説，在專業化、精細化、特色化、新穎化等方面下功夫，十分重要，可藉助於高校科研院所的人才智力資源，集中力量進行技術創新，將細分領域的特色優勢發揮到極致，實現綠色轉型升級。