纤维工程化产业化发展及战略思考课件.ppt
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1、生物质新纤维工程化、产业化发展及战略思考蒋蒋士士成成 院院士士中中国国工工程程院院1纤维工程化产业化发展及战略思考生物质纤维生物质纤维根据原料和生产过程可分为:根据原料和生产过程可分为:生物质原生纤维生物质原生纤维、生物质再生物质再生纤维生纤维、生物质合成纤维生物质合成纤维定义及分类定义及分类 粮食问题制约了天然纤维的发展,而化学纤维以石油为原料,能源问题也制约了化学纤维的发展。发展新型生物质纤维,可以实现化学纤维原料逐步摆脱对石油的过度依赖,实现可持续发展。2010年,世界纤维的总用量约为7000万吨,其中1/3是天然纤维生物质纤维是指利用生物体生物质纤维是指利用生物体或生物提取物制成的纤维
2、或生物提取物制成的纤维2纤维工程化产业化发展及战略思考发展新型生物质纤维的意义发展新型生物质纤维的意义化学纤维工化学纤维工业可持续发业可持续发展的需要展的需要化学纤维工化学纤维工业实现低碳业实现低碳经济的需要经济的需要培育战略性培育战略性新兴产业的新兴产业的需要需要提高人民健提高人民健康水平的需康水平的需要要3纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状新型纤维素新型纤维素纤维纤维新型纤维素新型纤维素纤维纤维种类种类溶剂法纤维素纤维溶剂法纤维素纤维上海纺织控股集团公司、东华大学、新乡白鹭集团低温碱低温碱/尿素溶液尿素溶液纤维素纤维纤维素纤维武汉大学、江苏龙马离
3、子法纤维素纤离子法纤维素纤维维山东海龙、东华大学纤维素衍生物熔纤维素衍生物熔融纺丝融纺丝天津工业大学、东华大学纤维素氨基甲酸纤维素氨基甲酸酯纤维酯纤维中科院新疆理化所、东华大学4纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状新型纤维素新型纤维素纤维纤维离子液纤维素纤维试验装置离子液纤维素纤维试验装置 山东海龙山东海龙与东华大学合作研究离子液体的合成及其在纤维素溶解方面的应用 上上海海里里奥奥公司与东华大学合作进行Lyocell纤维研发,搭建了年产100吨Lyocell纤维试验线千吨级千吨级NMMO溶剂法纤维素纤维生产线溶剂法纤维素纤维生产线5纤维工程化产业化发展
4、及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状新型纤维素新型纤维素纤维纤维低温溶解纤维素生产新型纤维工业化试验现场低温溶解纤维素生产新型纤维工业化试验现场1、溶解、溶解2、过滤、过滤3、真空脱泡、真空脱泡4、纺丝、纺丝 江苏龙马江苏龙马采用低温溶解纤维素工艺生产高强度的新型纤维素纤维,年生产规模1000吨6纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状生物质合成生物质合成纤维纤维生物质合成生物质合成纤维种类纤维种类聚乳酸纤维聚乳酸纤维长江化纤、浙江海正集团、上海同杰良生物材料有限公司聚对苯二甲酸二元聚对苯二甲酸二元醇酯纤维醇酯纤维长春大成集团、泉州海
5、天轻纺集团聚羟基脂肪酸酯纤聚羟基脂肪酸酯纤维维宁波天安、东华大学聚丁二酸酯纤维聚丁二酸酯纤维 和兴化工、金发科技、鑫富药业7纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状生物质合成生物质合成纤维纤维 长长江江化化纤纤研发了一步法聚乳酸熔体直纺工艺与技术,已完成中试,目前年产聚乳酸纤维2000吨,2012年底将实现年产10000吨规模。聚乳酸纤维产品聚乳酸纤维产品宁宁波波天天安安以基于传统发酵生产工艺,生产完全生物分解材料羟基丁酸-戊酸共聚酯(PHBV),现 有 产 能 为2000吨/年。PHBV产品产品8纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国
6、生物质纤维的发展现状海洋生物质海洋生物质纤维纤维海洋生物质海洋生物质纤维种类纤维种类甲壳素及其衍生物甲壳素及其衍生物纤维纤维青岛即发集团、山东华兴集团、扬州日兴生物科技、苏州恒光纤维有限公司海藻纤维海藻纤维青岛大学、青岛喜盈门集团、青岛明月海藻集团、武汉纺织大学9纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状海洋生物质海洋生物质纤维纤维负责人介绍甲壳素纤维纺织品负责人介绍甲壳素纤维纺织品 山东华兴集团山东华兴集团以高纯度壳聚糖为原料,经湿法纺丝得到纯壳聚糖纤维,正筹划年产2000吨海斯摩尔自动化生产线 青青岛岛喜喜盈盈门门集集团团与青岛大学联合开发了纤维级海藻纺
7、丝原料,该项目规划建设纤维级海藻酸钠700吨/年生产线,以及600吨/年海藻纤维纺丝生产线海藻海藻10纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状生物蛋白质生物蛋白质纤维纤维生物蛋白质生物蛋白质纤维纤维动物蛋白复合纤维动物蛋白复合纤维宜宾丝丽雅集团、上海正家牛奶丝科技有限公司、瑞贝卡公司、西安工程大学植物蛋白复合纤维植物蛋白复合纤维苏州恒光纤维有限公司 转基因新品种彩色转基因新品种彩色桑蚕丝桑蚕丝 江苏鑫源茧丝绸集团、苏州大学、浙江花神丝绸集团、浙江大学11纤维工程化产业化发展及战略思考我国生物质纤维的发展现状我国生物质纤维的发展现状生物蛋白质生物蛋白质纤维纤
8、维 江苏鑫缘江苏鑫缘拥有蚕种繁育、栽桑养蚕、蚕茧收烘、缫丝、绢纺、织绸、服饰等一条龙产业化经营体系,年产蚕茧2万吨、桑蚕丝3600吨、绢丝500吨蚕丝制品蚕丝制品 牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维 生产线生产线 上海正家上海正家自主研发牛奶蛋白蛋白改性聚丙烯腈纤维项目、拥有授权专利,拥有近3000平米的牛奶丝生产线,年产5000吨12纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考主要存在问主要存在问题题 国内涉足新型生物质纤维领域的单位有很多,但没有真正形成合力;一些生产企业均各自为战,技术保密和重复研发的情况比较严重。协作问题协作问题
9、日益严重的粮食问题制约了以玉米等粮食为原料的生物质合成纤维的发展。甲壳素纤维原料则过度依赖,导致成本过高。原料问题原料问题 国家目前对新型生物质纤维尚没有标准和检测的具体要求,企业实行各自的纤维技术标准,有的纤维技术指标明显与现实不符。标准问题标准问题技术经济问题技术经济问题 目前新型生物质纤维生产成本普遍比较高,国家相关的利税政策等不明确,制约了发展。13纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-总体思路总体思路 在我国新型生物质纤维的科学研究以及现有物高分子新纤维品种小试、中试或者初步工程化、产业化的基础上,进一步深入开展新型生
10、物质纤维的基础创新研究,着力提升新型生物质纤维工程化关键技术水平和产业化规模,通过提高纤维的实用性能和降低成本、扩展市场,使新型生物质纤维成为我国重要的化学纤维种类,生产能力达到世界第一,产品具有国际竞争力。14纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点新型纤维素纤维新型纤维素纤维 进一步开发纤维素原料制备技术,利用生物合成技术合成细菌纤维素等,采用合适的预处理方法开发适合纺丝用纤维素资源。采用溶剂法清洁化生产工艺生产新型纤维素纤 维,包 括Lyocell工艺法、离子液体法、碱/尿素等,在一定程度上替代粘胶纤维。开发
11、适合热塑性纤维素原料,实现纤维素衍生物熔融纺丝。15纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点新型纤维素纤维新型纤维素纤维名称名称2011年年2015年年2020年年Lyocell纤维产业化10000吨/年50000吨/年以上离子液体、碱尿素纤维素纤维中试工程化、产业化(1000吨/年)10000吨/年纤维素衍生物熔纺纤维实验室试验工程化、产业化(100吨/年)1000吨/年细菌纤维素产业化(批量实验)(100吨/年)产业化(批量实验)(1000吨/年)产业化(批量实验)(10000吨/年)新型纤维素纤维的预期发展目
12、标新型纤维素纤维的预期发展目标16纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点生物质聚酯纤维生物质聚酯纤维 生物质纤维非粮食原料低成本制备关键技术:农业秸秆绿色预处理技术与关键设备、纤维素与半纤维素发酵技术与菌种研究、非粮食糖浆发酵制备聚合级乳酸、多元醇、丁二酸等关键技术。用生物质纤维替代大品种石油基合成纤维关键技术:改善生物质合成纤维触感、力学性能等关键技术;生物质合成高分子与石油基合成高分子的共聚共混改性技术等。生物质合成纤维制备过程的低成本化关键技术:原料、单体、聚合和纺丝过程的低成本化关键技术,包括聚乳酸、PB
13、S、PHBV等低成本化制备关键技术。17纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点生物质合成纤维的预期发展目标生物质合成纤维的预期发展目标生物合成生物合成纤维名称名称20112011年年20152015年年20202020年年聚乳酸纤维工程化、产业化(产能2000吨/年)产业化(产能5万吨/年)产业化(产能20万吨/年)PTT和PDT纤维产业化(产能3万吨/年)产业化(产能50万吨/年)产业化(产能100万吨/年)PBST纤维中试研究工程化、产业化(产能3000吨/年)产业化(产能2万吨/年)PHBV改性纤维中试研究
14、工程化、产业化(产能3000吨/年)产业化(产能2万吨/年)非粮食制糖关键技术中试研究工程化、产业化(产能3000吨/年)产业化(产能5万吨/年)18纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点海洋物生物质纤维海洋物生物质纤维 甲壳素/纤维素共混纤维:建立专门生产厂,实现常年生产,扩大甲壳素纤维产品的市场,提高民众该类产品的认知程度。纯壳聚糖纤维:优化现有技术与设备,开展干法纺丝等新工艺与专用设备研究,实现产品系列化,培育具备国际竞争力的产品和品牌。纯海藻酸纤维:开展干湿法纺丝等新工艺与专用设备研究,提高纤维的实用性能
15、在此基础上进一步扩大产能。海藻/纤维素共混纤维:利 用 现 有Lyocell纤 维生产线,通过干湿法纺丝制备海藻/纤维素共混纤维,实现产业化,扩大海藻纤维产品的市场。甲壳素/壳聚糖衍生物纤维:通过甲壳素或壳聚糖的化学修饰,逐步开发各类甲壳素/壳聚糖衍生物纤维,不断开拓新的应用领域。19纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点海洋生物质纤维的预期发展目标海洋生物质纤维的预期发展目标新型生物新型生物质纤维名称名称20112011年年20152015年年20202020年年纯壳聚糖纤维湿纺工程化、产业化(产能2100吨
16、/年)工程化、产业化(产能2500吨/年)工程化、产业化(产能5000吨/年)干湿纺实验室试验中试工程化、产业化(产能2000吨/年)甲壳素/纤维素共混纤维工程化、产业化(批量生产)工程化、产业化(5000吨/年)工程化、产业化(10000吨/年)纯海藻酸纤维湿纺工程化、产业化(产能600吨/年)工程化、产业化(产能2000吨/年)工程化、产业化(产能5000吨/年)干湿纺实验室试验中试工程化、产业化(产能1000吨/年)海藻/纤维素共混纤维实验室试验中试工程化、产业化(产能1000吨/年)甲壳素/壳聚糖衍生物纤维实验室试验小试、中试20纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思
17、考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点生物蛋白质纤维生物蛋白质纤维利用生物工程和转基因技术实现蜘蛛牵引丝蛋白质的高效低成本生产,开发医疗用和防护用超高强化学纤维。利用皮革胶原接枝共聚纺丝作为人造假发及纺织用化学纤维。利用天然生物蛋白质微粒作为特殊用途产品的添加剂生产人造血管、人造皮肤等医疗用纺织品。进一步支持转基因桑蚕丝天然彩色品种扩繁及工程化应用和特种专用性能纤维研发。其他生物蛋白质应用视科技发展形势逐步推进。21纤维工程化产业化发展及战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展我国生物质纤维的战略思考发展战略发展战略-战略重点战略重点生物蛋白质纤维的预期发展目标生物蛋
18、白质纤维的预期发展目标新型生物新型生物质纤维名称名称20112011年年20152015年年20202020年年乳酪蛋白/聚丙烯腈纤维工程化,产业化(批量生产)工程化,产业化(1000吨/年)工业化,产业化(1000吨/年)羊毛粉/粘胶纤维工程化,产业化(批量实验)工程化,产业化(100吨/年)(100吨/年)蚕丝再生/粘胶纤维工程化,产业化(批量实验)工程化,产业化(100吨/年)(1000吨/年)羽毛粉/粘胶纤维工程化,产业化(批量实验)工程化,产业化(100吨/年)(1000吨/年)皮革胶原/丙烯腈纤维批量试验工程化,产业化(1000吨/年)(2000吨/年)蜘蛛牵引丝蛋白长丝纤维实验室
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- 关 键 词:
- 纤维 工程 产业化 发展 战略 思考 课件
