生物技术在化纤工业中的应用与展望
生物技术在纺织行业中的应用
编者按：生物技术是一种重要的高新技术，其在纺织行业中的应用主要涉及化纤及染整与纺织化学品等领域。近年来，随着全球石油资源的日趋匮乏、生态环境日益恶化，传统石油化工技术及产品的副作用和不可持续性日益明显，用生物质原料生产生物化工产品以逐步替代石化产品已成为一种发展趋势。今后，生物质纤维将朝着'资源有效利用“、'技术环境友好“、'产品灵活多样“的方向发展。在染整与纺织化学品领域，生物技术目前广泛用于制造酶制剂，用酶制剂或生物酶加工已被公认为是一种绿色染整技术，其应用范围目前已扩展到几乎所有的纺织湿加工领域。毋庸置疑，生物技术将推动传统纺织行业的变革与升级，但如何避免研究和应用过程中产生副作用或造成负面影响，值得探讨。
立足于可再生资源，采用生物技术，生产新的聚合物材料，已成为化学和生物化学工业赢利和发展的重要途径。正如经济合作与发展组织（OECD）所说，工业生物技术是工业可持续发展最有希望的技术，是从根本上解决石化资源危机、能源危机和生态环境危机的一种途径。过去 10 年，生物高分子材料在包装工业已确立了自己的地位，而在纤维材料与纺织加工领域也正显现出巨大的发展潜力。
据预计，2020年全球生物聚合物产量将达到 100 万t/a。另据德国Nava研究所数据，现今的欧洲高分子材料市场中，生物基纤维已占 13%，预计2020年将占 28%。
1 生物基纤维生产稳步增长
已经规模化生产的生物基树脂，即聚乳酸（PLA，代表产品IngeoTM）和PTT（代表产品Sorona®）聚合体，在化纤长丝、短纤维、地毯面纱的生产中得以广泛使用。近年来，大规模生产生物基纺熔非织造布的技术已经投入使用。可以说，生物基化纤的生产规模呈稳步扩张势头。
1.1 PLA纤维的生产与应用
NatureWorks公司的IngeoTM树脂目前有 6 个系列，即挤压级、注塑级、瓶级、膜与板系列、纤维与非织造布系列和涂层系列，总计 22 个产品。其中已广泛用于合成纤维复丝、单丝短纤维及非织造布生产的6000系列共有 11 个品种。目前全球PLA产能在 45 万t/a左右。
PLA生物树脂价格稳定，且具有良好的加工性能和较低的碳足迹数值。另外，PLA的化学回收过程十分简易，回收的乳酸（LA）可直接用于工业，也可重新聚合再制得PLA，因此具有环境友好性。表 1 为主要成纤聚合物碳排放和非再生资源使用量的比较。
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