我国化学纤维制造的发展趋势和前景探讨

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我国化学纤维制造的发展趋势和前景探

摘要:化学纤维制造是工业产业领域中一个非常重要的行业,它与人们的
生活息息相关,在市场应用方面越来越广泛,发挥越来越重要的作用。

本文针对
化学纤维制造行业的发展现状,对化学纤维制造业的各种数据进行了分析,从而
对我国化学纤维制造业的发展趋势和未来的发展方向进行分析和论述。

关键词:化学纤维;制造;发展;前景
在现代工业生产的众多领域中化学纤维制造业是一个非常重要的工业生产领域,对于国民经济的发展具有非常重要的作用和意义。

化学纤维大体上可以分成
两大类,一类是人造纤维,一类是合成纤维。

人造纤维就是利用某些天然的线型
高分子化合物或者其衍生物作为原料,在溶剂中直接对高分子化合物进行溶解或
者是将高分子化合物制备成衍生物之后再在溶剂之中进行溶解,从而形成纺织溶液,在经过对溶解之后的纺织溶液进行纺织加工,从而形成和得到各种化学纤维。

合成纤维则是以人工合成的方法制成的具有适宜分子量并具有可溶性的线性聚合
物为原料,经过纺织纺丝成型之后进行处理而得到的化学纤维。

合成纤维相对于
人造纤维来说,生产方面不会受到自然条件的限制,其化学纤维的性质和性能相
对更加优越,并且根据不同用途可以以不同原料进行合成和制作,从而制成各种
具有独特特性的化学纤维。

1 我国生物基化学纤维产业化情况
“十三五”期间,我国生物基化学纤维产业规模持续增长,显示出强有力的
发展势头。

2019年生物基化学纤维总产能达57.98万t,较2015年的19.55万t
增长196.57%,年均增长31.23%。

2019年生物基化学纤维总产量达15.57万t,
比2015年的7.91万t增长96.84%,年均增长18.45%。

生物基合成纤维、新型
生物基纤维素纤维、海洋生物基纤维都实现了规模生产,且应用技术逐渐成熟,应用领域不断拓宽。

1.1 新型纤维素纤维
1.1.1 新溶剂法再生纤维素纤维
新溶剂法再生纤维素纤维又称莱赛尔纤维。

当前,莱赛尔纤维已成为行业投资的热点,产能由2015年的3.6万t增长到2019年的13.85万t,增长
284.72%,年均增长40.05%;产量由2015年的0.9万t增长到2019年的4.3万t,增长377.78%,年均增长101.03%。

目前在建产能43万t,未来规划产能300余万t。

1.1.2 新资源再生纤维素纤维
近几年我国相继研发出以竹、芦苇、秸秆、麻秆、甘蔗渣等为原料的新资源纤维素纤维。

其中,最为成熟的是竹浆再生纤维素纤维和麻浆再生纤维素纤维,很大程度缓解了木浆原料需求不断增长带来的问题[1-2]。

2019年我国竹浆纤维产能达到18.5万t,比2015年的6.5万t增长184.62%,年均增长29.89%;产量由2015年的3.5万t增长到2019年的4.82万t,增长37.71%,年均增长8.33%。

1.2 生物基合成纤维
1.2.1 聚乳酸(PLA)纤维
在全球禁塑限塑的推动下,PLA纤维成为投资热点[3]。

2019年PLA纤维产能达到4.1万t,比2015年的1.6万t增长156.25%,年均增长26.52%。

受原料制约,2019年产量0.22万t,比2015年的0.15万t增长46.67%,年均增长10.05%。

目前企业在建PLA项目58万t,规划项目100余万t。

未来PLA原料国产化将会带动PLA纤维的快速增长。

1.2.2 聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯(PTT)纤维
PTT纤维是以生物基1,3-丙二醇与对苯二甲酸(PTA)聚合,再经过熔融纺丝技术而制成的一种含有生物基成分的合成纤维[4]。

2019年国内PTT纤维总产能达12万t,比2015年的4.3万t增长179.07%,年均增长29.25%。

2019年产量5万t,比2015年的3万t增长66.67%,年均增长13.62%。

PTT纤维国产化产品品质持续提升,应用领域不断拓展,已形成品牌效应。

1.2.3 生物基聚酰胺56(PA 56)纤维
PA 56纤维是采用生物法戊二胺与己二酸为原料合成的新型生物基聚酰胺纤维,聚合物单体少,不需要萃取,可采用熔体直纺技术制备纤维[5]。

2019年国内已建成年产5万t的PA 56纤维生产能力,但没有实际产量,只有少量的试验样品。

2015年上海凯赛生物科技有限公司在山东金乡建成0.1万t中试聚合装置,2019年在新疆建成了每年5万t的1,5-戊二胺、10万t的生物基聚酰胺生产线、3万t的PA 56短纤维生产线。

优纤科技(丹东)有限公司已建成了每年2万t的PA 56纺丝生产线。

2020年山西重点推进百亿项目,建设50万t戊二胺、100万t生物基聚酰胺。

1.2.4 其他生物基合成纤维
近几年,通过共混改性技术,经过熔融纺丝制备了聚羟基丁酸羟基戊酸酯/聚乳酸(PHBV/PLA)共混纤维。

宁波禾素纤维有限公司与中国科学院宁波材料技术与工程研究所、香港理工大学就PHBV/PLA复合纤维进行产业化技术及应用突破,纤维每年产能在1 200 t。

脂肪族可降解聚酯(PBS)纤维在喷熔、静电纺丝等领域已实现产业化。

近几年,对PBS共聚改性制备聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(PBST)与PLA共混,经熔喷工艺制备非织造布材料。

早些年,大成集团针对植物基乙二醇与福建海天集团有限公司、宏远兴业股份有限公司开展合作开发PDT纤维材料[6]。

生物基PEF纤维的原料提取技术已实现突破,但聚合物颜色问题未解决,依然处于基础研究阶段。

PEF具有很好的阻隔性能和热性能,高温下不易变形,在塑料领域可以用来装油、醋、热水、碳酸饮料等。

1.3 海洋生物基纤维
当前,属于海洋生物基纤维的海藻纤维和壳聚糖纤维已经实现规模化制备。

壳聚糖纤维向高质化发展,由卫材用向医疗级应用领域不断拓宽,2015年产能2 500 t,到2019年没有新增产能。

海斯摩尔生物科技有限公司于2012年建成了2 000 t的纯壳聚糖纤维生产线,重点发展方向集中在提高品质和推广应用方面。

2015年产量500 t,2019年达1 000 t,增长100%,年均增长18.92%,主要以
制品形式销售。

我国海藻纤维生产采用自主知识产权和自行设计的产业化生产线,青岛源海
新材料有限公司(青岛大学)2012年建成了年产800 t的全自动化柔性生产线,2018年建成了年产5 000 t的海藻纤维产业化生产线。

2019年国内总产能达到5 800 t,比2015年的2 000 t增长190%,年均增长30.50%。

2015年产量500 t,2019年达1 300 t,增长160%,年均增长26.98%。

1.4 生物蛋白质改性纤维
我国生物蛋白改性纤维起步于20世纪末,上海正家牛奶丝科技有限公司以
聚丙烯腈为单体通过化学接枝改性技术开发出牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维,产能
每年在1 000 t[7]。

浚县官奇大豆蛋白绒纤维有限公司以大豆蛋白与PVA、
PAN(主要是PVA)共混制备大豆蛋白改性纤维,产能每年在500 t。

四川宜宾丝
丽雅股份有限公司以蚕蛹蛋白提纯配置成溶液按比例与粘胶共混,经湿法纺丝形
成具有皮芯结构的纤维。

恒天海龙潍坊新材料有限公司以羊毛废料为原料提取有
效蛋白成分对纤维素粘胶原液改性,经湿法纺丝及喷丝组件结构设计,制备“C”形中空羊毛蛋白复合再生纤维素纤维,产品具有吸湿发热、抑菌等特点,产能每
年在1 000 t。

2我国化学纤维制造业发展现状
我国的化学纤维制造开始于20世纪50年代中后期,将国外粘胶长丝技术进
行成套的引进并成立相关化工厂和化学研究的实验室,标志着我国化学纤维制造
和研究的开始。

进入到21世纪之后,随着化学纤维制造行业的市场发展日臻成熟,我国的化学纤维制造产业进入到了一个结构和产业转型升级的时代,对于化
学纤维制造的自主技术含量不断增加,各种尖端技术取得了重大的突破,并且随
着产业结构和规模的不断提升,我国的化学纤维制造行业根据国家的相关政策和
方针,以及自身发展的现状,对目前化学纤维制造业产业结构进行了调整,我国
的化学纤维制造业又迎来了一个发展的高峰。

(1)我国化学纤维制造业的产销量现状
从2014-2019年中国化学纤维产量情况的统计数据可以发现,从我国化学纤
维行业的整体产量上来看,整体上呈现出增长的趋势,尤其是在2019年化学纤
维的产量上升幅度较大,生产量也为六年来最高。

而从增幅比例上来看,2014年
至2017年增长速度呈现出下降的趋势,甚至在2017年呈现出了负增长,而从2018年开始又呈现出了大幅度上涨的趋势,说明当前我国化学纤维制造行业的产
能和产量虽然在提升,但是还是受到市场的影响比较大,2018年之后的大幅度增
加与我国提倡生态环保的生产方式有直接关系,让化学纤维的市场得到了进一步
的扩大。

由2014-2019年中国化学纤维销售收入情况的统计数据可以发现,我国化学
纤维制造行业的收入在逐年上升,但是增长速度的波动却相对较大,尤其是对比
化学纤维生产量的增长波动来说更为剧烈。

虽然2019年整体化学纤维生产行业
的销售收入为历年最高,但是增长速度却只有4%。

由此可见,当前我国化学纤维
制行业整体的供需矛盾仍然非常大。

我国化学纤维产品的销售量自2009年开始呈现出逐年上升的趋势,尤其是
自2016年开始增长的速度加快。

以前我国化学纤维制品的主要销售市场是国内,但是随着我国“一带一路”战略规划的建设和实施,对外开放的程度不断加深以
及多边贸易的持续向好,尤其是诸如碳纤维制造等高科技化学纤维制造技术的突
破性发展,让我国的化学纤维制造迎来了一个快速发展的时期,我国化学纤维制
品逐渐向国外市场进行辐射,尤其是周边的东盟国家和“一带一路”沿线国家。

(2)我国化学纤维进出口现状
根据国家统计局、中国化纤协会等机构的数据统计显示,我国2019年的化
学纤维产品出口量相较于2018年同比增长了16%,增长速度更是相较于2018年
提高了8.3%。

虽然2019年中美贸易摩擦对于我国进出口市场产生了一定的影响,
但是对于化学纤维制造和产业出口来说,美国并不是我国化学纤维产品的主要出口国家,虽然出口美国化学纤维产品相对于2018年减少了39%,但是因为出口美国市场的化学纤维制品的份额占比不到5%,加之对东盟国家和“一带一路”沿线的主要国家的出口量的攀升,从整体上看,我国化学纤维产品的出口量并未大幅度降低,出口量相对较为平稳。

而进口量方面仍然以黏胶短纤、涤纶长丝以及涤纶短纤三大产品作为主要进口产品,而其他的化学纤维产品的进口量相对都有所下降。

这主要是因为近年来,我国在化学纤维的制造方面提升了制造技术,促使了科研成果的尽快转化,提升了化学纤维产品的品质和质量,所以市场变得更加广阔。

随着化学纤维制造技术的不断提升,成本的逐渐降低,我国化学纤维制造行业的进出口发展必将会越来越合理。

3我国化学纤维制造业未来发展趋势和前景
(1)依靠“一带一路”政策优势,积极扩展国际市场和贸易
2020年11月16日,在经过长时间的艰难谈判之后,我国又加入到了全球最大的贸易集团RCEP协定之中,从而加强和促进了我国多边贸易的发展,更是极大的促进了化学纤维制造行业的“双向流通”发展。

从国际化纤会议以及RCEP 协定的签署,以及在中美贸易关系紧张的非常时期,我国化学纤维对外出口,尤其是对东盟国家的出口得到了大幅度的提升,可以看出我国化学纤维制造业在国际贸易中的地位与影响正在不断地扩大和提升,所以我国化学纤维制造行业在未来的发展中,应该依靠“一带一路”的政策优势,在扩大内需的同时,积极扩展和开展国际市场和贸易,鼓励化学纤维产品的出口,继续加强对化学纤维制品的退税政策的执行,正确的引导国外投资企业和投资者的投资方向,从而实现和加强我国化学纤维制造业的规模化经营和发展,促进和推动化学纤维制造业的结构调整,扩大化学纤维行业在国际市场的影响力。

(2)加强自主创新能力提升,提升核心竞争力
我国化学纤维制造行业要想取得更加长远的发展,在市场中获得更加广阔的发展空间,占领更多的市场份额,最重要的还是要加大对化纤制造的科技投入和加强自身自主创新能力,加强自身核心技术,从而提升化纤制造企业的核心竞争
力。

随着我国对碳纤维的研究和制造,茶纤维的研究和制造等在化学纤维科技研
究领域的技术突破,我国化学纤维的研究和创新已经达到了一个比较先进的水平,但是对比国外经济发达国家来说,我国化学纤维制造行业的自主创新能力仍然不高。

所以,化学纤维制造行业在未来的发展中要加大对技术创新、材料创新、生
产创新等各方面自主创新内容的资金投入,持续的引进化学纤维制造方面的人才,建设化学纤维制造的技术研究和新材料开发的人才梯队,从而加强我国化学纤维
制造行业的自主创新能力的提升。

(3)促进和优化产业结构调整
当前,我国化学纤维制造行业的产业结构相对来说还不合理,还存在着一定
的问题,随着全球经济一体化的不断加深,市场的迅速发展以及急剧变化,我国
化学纤维制造行业要想得到更好的发展,除了加强自身自主创新能力之外,更重
要的是要加强对当前的产业结构以及产品结构进行优化和调整,从而推动整个行
业的进步与升级。

首先,要始终贯彻和坚持产品的高品质质量,开发更多的主流
产品的衍生产品,从而形成产品系列;其次,要积极地吸收和学习国外先进的化
学纤维技术,积极引进新产品,始终贯彻以技术带动产业发展的道路;最后,对
于化学纤维行业要向着集中化、规模化、产业化的方向进行发展,从而形成大企业、大市场,将化学纤维制造企业做大做强。

4结语
当前,我国在聚酯瓶片、废旧纺织物、竹纤维提取制造等综合利用的技术有
了一定的发展和突破,在2008年奥运会上,所有礼仪小姐的衣服均来自于废旧
聚酯瓶的循环再利用,就充分的体现出了我国化学纤维制造循环再利用的理念方向。

在未来的发展中,在化学纤维制造行业的规模和实力不断的扩大的基础之上,我国化学纤维制造行业必将会在循环利用和生态发展的道路上取得更高的成就。

参考文献:
[1]蔡凯杰,邱云海.我国化学纤维制造的发展趋势和前景探讨[J].当代化工
研究,2021(08):9-10.
[2]王永生,李泽洲,李增俊.生物基化学纤维产业分析[J].棉纺织技
术,2021,49(04):37-42.
[3]曲希明,王颖,邱志成,张清华,李鑫,俞建勇.我国先进纤维材料产业发展战略研究[J].中国工程科学,2020,22(05):104-111.。

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