生物质新纤维发展现状与趋势

原料问题
• 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 料则过度依赖进口，导致成本过高。
标准问题
• 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。
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。
蚕丝制品
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
生物质新纤维发展现状与趋势
牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维 生产线
主要存在问 发展我国生物质纤维的战略思考
题
协作问题
• 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。
我国生物质纤维的发展现状
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
1、溶解
2、过滤
3、真空脱泡
4、纺丝
低温溶解纤维生物素质生新产纤维新发型展现纤状维与趋工势业化试验现场
生物质合成 纤维
我国生物质纤维的发展现状
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
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，实现生可物持质新续纤维发发展展现。状与趋势
发展新型生物质纤维的意义
化学纤维工 业可持续发
展的需要
化学纤维工 业实现低碳 经济的需要
培育战略性 新兴产业的
需要
提高人民健 康水平的需
要
生物质新纤维发展现状与趋势
新型纤维素 纤维
我国生物质纤维的发展现状
⑤其他生物 蛋白质应用 视科技发展 形势逐步推 进。
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
生物蛋白质纤维的预期发展目标
新型生物质纤维名称 乳酪蛋白/聚丙烯腈纤维
羊毛粉/粘胶纤维 蚕丝再生/粘胶纤维
羽毛粉/粘胶纤维 皮革胶原/丙烯腈纤维 蜘蛛牵引丝蛋白长丝纤维
生物蛋白质
植物蛋白复合纤维
苏州恒光纤维有限公 司
纤维
转基因新品种彩色 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
生物质新纤维发展现状与趋势
生物蛋白质 纤维
我国生物质纤维的发展现状
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
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
纤维素氨基甲酸 酯纤维
中科院新疆理化所、 东华大学
新型纤维素 纤维种类
低温碱/尿素溶液 纤维素纤维
武汉大学、江苏龙 马
纤维素衍生物熔 融纺丝
离子法纤维素纤 维
天津工业大学、东
山东海龙、东华大
华大学
学
生物质新纤维发展现状与趋势
新型纤维素 纤维
甲壳素/纤维素 工程化、产业化 工程化、产业化 工程化、产业化
共混纤维
（批量生产） （5000吨/年） （10000吨/年）
纯海藻
湿纺
工程化、产业化 工程化、产业化 工程化、产业化 （产能600吨/年）（产能2000吨/年）（产能5000吨/年）
酸纤维 干－ 湿纺
实验室试验
中试
工程化、产业化 （产能1000吨/年）
纤维有限公司
海洋生物质
纤维种类
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
生物质新纤维发展现状与趋势
海洋生物质 纤维
我国生物质纤维的发展现状
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
负责人介绍甲壳素纤维纺织品
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
海洋生物质纤维的预期发展目标
新型生物质纤维 名称
2011年
2015年
2020年
纯壳聚 糖纤维
湿纺
工程化、产业化 工程化、产业化 工程化、产业化 （产能2100吨/年）（产能2500吨/年）（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）
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 产业化（批量实 产业化（批量实
验）
验）（1000吨/ 验）（10000吨/
（100吨/年）
年）
年）
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
生物质聚酯纤维
①粮制农处设半术非制多等关备备与食业理纤粮备元生键聚关菌原秸技维食醇、物技合键种料秆术素糖纤、质术级技研低绿与发浆维丁纤。乳术究成色关酵发素二维酸：非本预键技酵与酸、、② 替 基 技 质 力 技 成 基 共 术等合合 高代 术 术 合 聚学用。成成 分大 ： ； 成 共性生纤纤 子品 改 生 高 混能物维维 与种 善 物 分 改等质触关 石石 生 质 子 性关纤感键 油维油 物 合 的 技键、③ 维 成 原 合 低 术 P成 技B术本 ，制和 成 本料S生。、化 包备纺 本 化、物P关括过丝化制单质HB键聚程过关备体合V技乳的程键关、成等术酸低纤的技键聚低：、
羊毛细粉人造血管 天然彩色桑蚕丝 荧光桑蚕丝
2011年
2015年
工程化，产业化 工程化，产业化 （批量生产） （1000吨/年）
工程化，产业化 工程化，产业化 （批量实验） （100吨/年）
工程化，产业化 工程化，产业化 （批量实验） （100吨/年）
工程化，产业化 工程化，产业化 （批量实验） （100吨/年）
Lyocell纤维
①纤维素高效高均匀度及高浓度原液制备 ②NMMO溶剂回收浓缩提纯 ③纤维素-NMMO原液连续溶解与脱泡技术 ④Lyocell纤维高速干湿法纺丝工艺技术
产业化 （产能100万吨/
年）
PBST纤维
中试研究
工程化、产业化
产业化
（产能3000吨/年）（产能2万吨/年）
PHBV改性纤维
中试研究
工程化、产业化
产业化
（产能3000吨/年）（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
产业化
（产能3000吨/年）（产能5万吨/年）
生物质新纤维发展现状与趋势
聚对苯二甲酸二元 醇酯纤维
长春大成集团、泉州 海天轻纺集团
生物质合成 纤维种类
聚羟基脂肪酸酯纤 维
宁波天安、东华大学
聚丁二酸酯纤维
和兴化工、金发科 技、鑫富药业
生物质新纤维发展现状与趋势
生物质合成 纤维
我国生物质纤维的发展现状
长江化纤研发了一步法 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。
②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。
③利 生物 微粒 殊用 的添 产人 人造 医疗 品。
造用作 途 加 用蛋 皮血天为 产 剂 纺白 肤管然特 品 生 织质 等、④ 持 蚕 色 及 用 用 研发和转 丝 品 工 性进。特基 天 种 程 能一
步 因 然 扩 化 种 纤
支 桑 彩 繁 应 专 维
宁波天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。
聚乳酸纤维产品 生物质新纤维发展现状与趋势
PHBV产品
海洋生物质 纤维
我国生物质纤维的发展现状
甲壳素及其衍生物 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
我国生物质纤维的发展现状
上海里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
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
千吨级NMMO溶剂法纤维素纤维生产线 生物质新纤维发展现状与趋离势 子液纤维素纤维试验装置
新型纤维素 纤维
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
新型纤维素纤维的预期发展目标
新型纤维素纤维 名称
Lyocell纤维
2011年 产业化
2015年 10000吨/年
2020年 50000吨/年以上
离子液体化 （1000吨/年）
10000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
实验室生物试质验新纤维发展现状小与趋试势、
中试
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
生物蛋白质纤维
①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。
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
海洋物生物质纤维
① 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。
② 纯壳聚糖 纤 维 ： 优 化 ③ 纯海藻酸 现有技术与 纤维：开展 设备，开展 干湿法纺丝 干法纺丝等 等新工艺与 新工艺与专 专用设备研 用 设 备 研 究 ，究 ， 提 高 纤 实现产品系 维的实用性 列化，培育 能，在此基 具备国际竞 础上进一步 争 力 的 产 品 扩大产能。 和品牌。
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 总体思路
发展我国生物质纤维的战略思考
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。
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
生物质合成纤维的预期发展目标
生物合成纤维 名称
2011年
2015年
2020年
聚乳酸纤维
工程化、产业化
产业化
产业化
（产能2000吨/年）（产能5万吨/年）（产能20万吨/年）
PTT和PDT纤维
产业化
产业化
（产能3万吨/年）（产能50万吨/年）
生物质新纤维发展现状与趋势
发展战略 -- 战略重点
发展我国生物质纤维的战略思考
新型纤维素纤维
① 进一步开发纤 ② 采用溶剂法清 维素原料制备技 洁化生产工艺生 术，利用生物合 产新型纤维素纤 ③ 开发适合热塑 成技术合成细菌 维，包括Lyocell 性纤维素原料， 纤维素等，采用 工艺法、离子液 实现纤维素衍生 合适的预处理方 体法、碱/尿素等，物熔融纺丝。 法开发适合纺丝 在一定程度上替 用纤维素资源。 代粘胶纤维。
青岛喜盈门集团与青岛大学 联合开发了纤维级海藻纺丝原料， 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
生物质新纤维海发藻展现状与趋势
生物蛋白质 纤维
我国生物质纤维的发展现状
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
④ 素 利 L生 过 丝 纤 纤 产 大 产yo制海共 品维干 海产 维 业用ce备藻混 的素湿 藻，线 化ll现海/纤纤市共法纤， 实 ，纤藻维场混有纺维维维通现扩/：。⑤聚纤甲聚修开壳衍不的甲素生应糖壳糖饰发断维壳/物用衍素的各开，：壳素纤领生或化类拓逐通聚/维域糖物壳学甲新壳步过，。
生物质新纤维发展现状与趋势
批量试验
工程化，产业化 （1000吨/年）
实验室试验
中试
实验室试验
中试
工程化，产业化 工程化，产业化 （100吨/年） （200吨/年） 生物质新中纤试维发展现状工与（趋程1势化00，吨产/年业）化
2020年 工业化，产业化 （1000吨/年）
（100吨/年）
（1000吨/年）
（1000吨/年）
（2000吨/年）
工程化 （200吨/年）
中试 工程化，产业化 （400吨/年） 工程化，产业化 （200吨/年）
工程化攻关 关键技术
发展我国生物质纤维的战略思考
新 型 纤 维 关素 键纤 技维 术工 程 化 攻 关
新型纤维素纤 维原料制备
①高纯度纤维素原料的微生物制备 ②多糖源的微生物法规模化制备纤维素 ③生物质原料高效分离与转化
生物质新纤维发展现状与趋势
定义及分类
生物质纤维
生物质纤维是指利用生物体 或生物提取物制成的纤维
根据原料和生产过程可分为： 生物质原生纤维、生物质再
生纤维、生物质合成纤维
2010年，世界纤维的总用量约为 7000万吨，其中1/3是天然纤维
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。