8月30日,中国纺织工业联合会科学技术奖建议授奖名单公示,安徽丰原生物纤维股份有限公司的“功能聚乳酸纤维制备关键技术与应用”获得技术发明奖二等奖推荐。
1、丰原PLA纤维,解决阻燃、抗菌、耐热、柔韧难题
近年来,丰原生物纤维的研发取得了长足进步。
2022年12月11日,由北京服装学院、江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司、安徽丰原生物纤维股份有限公司和润益(嘉兴)新材料有限公司共同承担的“功能聚乳酸纤维制备关键技术”项目通过鉴定,成果达到国际先进水平。
PLA纤维的优点颇多,但也存在缺点,耐热性差、差别化低、功能化品种少。该项目在PLA纤维的阻燃、抗菌、耐热、柔韧等功能化和差别化改性方面取得重要突破,比如构建了DOPO类和亚磷酸酯类复合阻燃体系,实现了高阻燃聚乳酸母粒的制备;设计了专用纺丝箱,优化纺丝工艺,解决了可纺性差的难题,开发出高品质抗菌纤维、三维卷曲纤维制备成套技术,并已在润益(嘉兴)新材料有限公司得到产业化应用;揭示了辐照对PLLA/PDLA共混物的立构晶调控机理,制备出高熔点耐热变形纤维。
2023年10月,安徽丰原生物纤维股份有限公司与江苏阳光股份有限公司、东华大学共同承担的 “羊毛羊绒聚乳酸纤维系列面料生产关键技术及产业化应用” 通过了中国纺织工业联合会组织的项目鉴定,整体技术达到国际先进水平。该项目研发了高强高柔软聚乳酸纤维制备技术及装备、聚乳酸纤维二段式变速升温染色工艺、羊毛羊绒聚乳酸混纺面料的缝合缩呢和低温增光后整理技术 。
2、丰原建成万吨级PLA纤维与纱线生产线,最新创新成果
目前,丰原生物纤维已掌握从聚乳酸切片纺丝、纤维纺纱、长丝加弹、纱线织造、布料染整、成衣缝制等全产业链技术,建成万吨级聚乳酸纤维(短纤维、长丝、烟用丝束产品)与纱线制品生产示范线。
在短纤领域,自主创新开发了前纺装备系统及后纺新工艺。通过水分含量、牵伸倍数、取向度、结晶度等核心参数的控制,实现了聚乳酸短纤维的稳定生产运行,建成了年产9800吨聚乳酸短纤维示范线,项目技术成果国际领先。该生产线可制作各种规格的白色及有色聚乳酸短纤维。
在长丝领域,丰原生物纤维自主创新研发了冷却定型技术,设计并开发了短流程在线控制纺丝装置,通过水分含量、环吹风速与温湿度、取向度等核心参数的控制,实现了聚乳酸长丝的稳定生产运行,建成了年产1000吨聚乳酸长丝示范线,项目技术成果国际领先。
在丝束领域,丰原生物纤维先后自主开发了环保健康的新型加热不燃烧低温卷烟和花烟的聚乳酸丝束产品,并成功应用于湖北中烟、三长花烟等保健卷烟产品上,目前建成年产200吨聚乳酸丝束示范线。
3、丰原PLA纤维的上下游合作情况
目前,已有不少下游的知名品牌、企业开始应用聚乳酸纤维,如特步、红豆、白小T、安徽好波内衣、猫人内衣、草本初色、Ubras、宜而爽、水星家纺、罗莱家纺,以及山东愉悦家纺、江苏悦达家纺、青岛即发集团、安徽华茂集团、际华集团等。
例如,通过与安徽华茂等多家纺纱企业合作开发聚乳酸纯纺及混纺纱线,致力于服务下游面料以及服装公司,向其提供所需要的纱线原料。
再如,与北京服装学院、特步集团、阳光集团、红豆集团、安徽好波、即发集团、愉悦家纺、悦达家纺等高校和企业合作开发聚乳酸面料并进行推广。
还有,与愉悦家纺、水星家纺等多家企业联合开发聚乳酸絮片,根据不同比例进行生产与销售,走向下游终端市场。
4、PLA纤维加工工艺的优化建议和产业发展建议
另外,聚乳酸纤维不耐高温、不耐碱,由于下游企业对聚乳酸纤维的特性及加工工艺尚不熟悉,往往采用传统的纺纱、印染、定型等工艺去加工聚乳酸纤维产品,造成所纺制的聚乳酸纤维产品品质不好,导致一些下游企业误以为聚乳酸纤维的加工难度大,不愿意使用该材料。这种误解与偏见在行业内逐渐蔓延,对聚乳酸纤维的推广与应用产生了一些负面影响。
丰原生物纤维总经理范亚庆建议,下游厂家在对聚乳酸产品染色时使用低温分散染料,将染色温度控制在不超过120℃。对于黑色、藏青色等深色系产品,推荐采用原液着色纤维;若纱线或面料需要进行碱处理,应将环境pH值控制在10以下;若面料需添加氨纶以增强弹力,应选择低温氨纶,定型温度不超过120℃。
范亚庆表示,针对聚乳酸纤维深色染色难的问题以及需在低温环境中定型的要求,目前深色聚乳酸产品多采用原液着色纤维,面料中的氨纶需用低温氨纶,但从实际应用来看,市面上的低温氨纶定型效果还不是很理想。
范亚庆呼吁,希望从事染化料及氨纶加工的企业,积极参与到聚乳酸纤维产品的研究中,共同开发出更适合聚乳酸产品特性的染料和氨纶产品。同时,丰原生物纤维也将从自身做起,争取在原料端提升聚乳酸纤维的耐高温性能,以降低下游厂家的加工难度,促进聚乳酸纤维产业的健康发展。