领先一“布” “织”就低碳未来

“我最近买衣服的时候，发现越来越多国产服装品牌的衣标上，会标明由再生纤维制成，有的还写明了衣服的‘碳足迹’。”北京市朝阳区居民刘女士，在日常生活中很注重环境保护，她十分认可一个新观点：一件真正美丽的衣服不仅要外观美，也要“来源美”——服装生产制作的过程尽可能低碳环保。

　　随着“双碳”目标的提出，绿色发展理念已深入人心。像刘女士一样，许多百姓开始更加关注身边“衣食住行”中的低碳变化。

　　如今，与“衣”相关的纺织业，正大踏步向绿色转型升级迈进。从能够大幅减少水污染的无水染色技术，到利用废旧塑料瓶、废旧衣物制作的再生纤维，再到性能优异的碳纤维材料，一项项创新技术，带领纺织业跨入绿色低碳发展新阶段。

向纺织业水污染说“不”

　　过去，在广东省汕头市聚集了大批纺织印染企业，让生活在练江流域的百姓备受困扰：各色污水混乱排放，不仅水体散发着异味，周边村庄的土壤也受到了污染。近年来，汕头市潮南区、潮阳区相继建起纺织印染环保综合处理中心，带动当地纺织印染企业转型升级，让练江重现清澈容颜。

　　对以纺织业为主要产业的地区来说，水污染都是必须要解决的难题。

　　“传统纺织业是典型的高能耗、高水耗、高污染行业，特别是纺织品染整过程中，会产生大量的废水、废渣。”江苏常州纺织服装职业技术学院纺织学院副院长曹红梅告诉记者，印染废水中，含有染料、浆料、助剂、油剂、纤维杂质和无机盐等，有机污染物含量高、碱性大、水质变化大及色度高，污染处理难度大。所以，要从根本上解决纺织印染造成的水污染，不仅要有相关部门对排污进行严格管理，更要依靠印染技术的不断升级。

　　“无水染色技术的研发，就是希望从源头上减少印染废水的产生。”据曹红梅介绍，目前国内研发的无水染色技术，核心是选用非水介质进行染色。“如超临界二氧化碳染色技术，通过加压，使二氧化碳液化成为流体介质，在此状态下完成染色后再减压，二氧化碳可以回收，整个过程无须水洗，不产生废水。另一种是用有机溶剂代替水作为介质进行染色，染色完成后，有机溶剂同样可回收循环利用。”

　　这些无水染色技术均已在实际生产中得到应用。山东青岛即发集团有限公司将超临界二氧化碳染色技术成果产业化，建立了超临界二氧化碳无水染色产业化示范线，将纺织品染色效率从传统水染的8至12小时，缩短到3至4小时。广东溢达纺织有限公司则采用有机溶剂染色技术，在上染过程中，节约用水100%，降低能耗39.3%，染料固色率达到97%以上，溶剂回收率达99%以上。

　　不仅“染”的过程可以节水，染色后的水洗环节，也同样因新技术的出现发生了变革。

　　江苏连云港鹰游新立成纺织科技有限公司研发的闪染免水洗工艺，“以蒸代洗”，实现了织物连续、快速染色和固色免水洗加工。

　　“一般织物染色后需要水洗的步骤，一是要洗掉染化料中大量的分散剂、悬浮剂、柔韧剂、增稠剂等助剂，二是要洗掉浮色。所以我们研发了几乎不添加助剂的染料，就大量减少了用水。”江苏连云港鹰游新立成纺织科技有限公司副董事长孙素梅告诉记者，在闪染生产线上，布匹经过轧染机组时，在200℃高温作用下瞬间着色，与传统工艺相比，免去了水洗、脱水、理布、烘干定型4道工序。

　　“目前，闪染免水洗工艺主要适用于涤纶织物；工艺命名中‘闪’字，主要是强调生产效率及出布速度的显著提升。”孙素梅介绍，以单台设备生产量计算，传统染缸设备一天产量4吨，而闪染生产线一天可生产25吨。“闪染工艺已实现产业化生产，公司共有4条生产线，日产布料超过100吨。同时，我们的生产成本也大为降低，过去实现这样的产量至少需要用工400人，现在只需100多人。从环保角度看，以前每吨废水中化学需氧量高达两三千，现在只有在清洗机器、深色布的处理上需要用一些水，用水量大大减少，化学需氧量值也降到了几百，处理起来更加容易，污染更小了。”

让旧瓶旧衣华丽变身

　　一个废旧塑料瓶能做什么？如果被随手扔掉，它就是污染环境的垃圾；但如果经过回收再利用，它就可能变成一件衣服、一个绒毛玩具，或者是一套汽车内饰。

　　在浙江宁波大发化纤有限公司，一年有上百亿个废旧塑料瓶变废为宝。“我们以废旧纺织品、废饮用水瓶为初始原料，经过分拣、清洗、干燥、熔融、纺丝等十几道工序，年生产高性能再生涤纶短纤维25万吨。”该公司总经理钱军告诉记者，这些涤纶短纤维可以做汽车内饰、吸音过滤材料，以及沙发、床上用品等的内部填充物，实现了经济效益和社会效益的双赢。

　　而今，塑料瓶变身化学纤维在纺织业已并非稀罕事，再生聚酯纤维高效制备技术的广泛应用，推动着纺织业向绿色、低碳、可循环的方向发展。

　　据钱军介绍，制作再生涤纶短纤维的原料材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。聚酯在自然环境中的降解通常超过50年，很容易造成环境污染。与此同时，聚酯来自石化资源，每利用1吨PET废料，相当于可节约6吨石油资源，减少3.2吨二氧化碳排放。“目前国内废弃聚酯制品存量已超过2亿吨，但其综合回收利用率仍不足15%，所以发展再生聚酯纤维产业，对保护环境、发展循环经济具有重要意义。”

　　除了废旧塑料瓶，废旧纺织品的循环利用也是纺织业绿色发展的一大方向。

　　浙江佳人新材料有限公司即是一家助力“旧衣重生”的企业。回收来的废旧纺织品、服装厂边角料等初始原料，首先被分拣、绞碎，然后通过化学分解技术，降解成小分子级聚酯材料，最后再经过精馏、过滤、提纯及聚合等手段，重新制成新的高品质、多功能、可追溯的聚酯纤维。

　　“公司生产的再生纤维已进入高端面料市场，广泛应用于高端运动、户外、时装、家纺等领域，构建起了从废旧纺织品到再生新材料的闭合循环。”据浙江佳人新材料有限公司相关负责人介绍，近年来，公司每年处理废旧纺织品达到4万吨，年产再生产品3万吨。

　　今年3月，国家发展改革委、商务部、工业和信息化部联合印发《关于加快推进废旧纺织品循环利用的实施意见》，其中提出，到2025年，废旧纺织品循环利用体系初步建立，循环利用能力大幅提升，废旧纺织品循环利用率达到25%，废旧纺织品再生纤维产量达到200万吨。到2030年，建成较为完善的废旧纺织品循环利用体系，生产者和消费者循环利用意识明显提高，高值化利用途径不断扩展，产业发展水平显著提升，废旧纺织品循环利用率达到30%，废旧纺织品再生纤维产量达到300万吨。

　　“未来，再生纤维原料需求量将快速增长。”中国纺织工业联合会副会长孙淮滨表示，由于受回收体系、分拣方式、技术和标准等因素制约，目前国内再生纤维原料以PET瓶片和工业纺织品废料为主，来自城乡居民的旧衣织物数量较少，废旧纺织品循环利用总体效率偏低。“接下来，应加快改变废旧纺织品以传统人工鉴别为主的分拣方式，研发相关分拣、开松、回收利用设备等，以提高废旧纺织品循环利用率及再生纤维产量，构建废旧纺织品资源循环利用体系，推动相关产业发展。以废旧纺织品循环利用为突破口，还将有助于完善整个废旧物资循环利用体系，提高资源循环利用水平。”孙淮滨说。

碳纤维助节能减排

　　去年，由中国中车制造第七代时速200公里磁浮列车正式亮相。它有一个很特别的技术亮点：车体材质并非是人们所熟悉的铝合金，而是碳纤维复合材料。

　　逐渐走向高端化、智能化、绿色化的纺织业，不仅可以编织布料，还可能编织“万物”。除了人们熟悉的服装、家纺，在产业用纺织品上，中国也取得诸多创新成果，为推动“双碳”目标实现提供新的可能——碳纤维正是其中的典型代表。

　　碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，具有极高的复材强度和耐高温属性，可以应用在航空航天、轨道交通等领域，取代传统的金属制品，从而减轻设备重量，减少制动能源消耗，起到节能减排的效果。

　　以第七代时速200公里磁浮列车为例，使用碳纤维复合材料后，其重量减轻了30%，载客提升20%。不仅强度高、耐疲劳、耐腐蚀，使用寿命长，更轻的车身也降低了运行能耗，更加节能环保。

　　“在新能源领域，碳纤维作为一种新型轻量化材料，也有着巨大的发挥空间。”据江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院副院长严兵介绍，碳纤维可以应用在风电、光伏等新能源设备中，例如制作风电叶片大梁、光伏用的碳碳复合材料坩埚等；还可以制作氢能源汽车的储氢瓶、电池电极等部件。“可以说，推动‘双碳’目标的实现，碳纤维必不可少。”

　　目前，吉林化纤集团是国内最大的碳纤维生产企业，碳纤维原丝年产能6万吨，碳丝年产能2.5万吨，产品规格涵盖大小丝束多个品种。在吉林省吉林市，已有碳纤维研发及生产企业19户，碳纤维下游制品4个系列10余种终端产品已实现规模化生产，位于吉林市经开区碳纤维产业基地，被国家科技部认定为“国家级碳纤维高新技术产业化基地”。

　　碳纤维产业发展也获得当地政府的支持。2021年9月，吉林省出台《关于推动碳纤维及复合材料产业高质量发展若干举措》，从优化空间布局、突出创新引领、强化建链补链、保障要素供给、强化政策支撑5个方面制定了19条具体政策举措。

　　江苏省也拥有较好的碳纤维产业基础，培育了中复神鹰、江苏恒神等一批碳纤维企业，并且拥有较为齐备的上下游产业链。

　　以江苏省常州市为例，截至目前，常州国家高新区拥有碳纤维及复合材料产业链关联企业45家，2021年碳纤维及复合材料产业链内企业销售收入达150亿元。近年来，当地碳纤维及复合材料产业朝着规模化、集群化、国际化方向发展，形成了碳纤维原丝、碳纤维、织物、树脂、预浸料、复合材料制品、关键装备以及检验检测的全产业链生态。

　　严兵指出，经过近年来的发展，中国碳纤维技术已迈过“从无到有”的阶段，大步跨入“从有到优、稳质增效”发展轨道，但总体看，技术发展的空间依然很大，与世界领先水平还有差距。“碳纤维技术是个极其复杂的技术系统，从原辅料的质量，到原丝及碳化的各个工序，需要进行大量基础研究和工艺及装备的研发。未来，国内碳纤维应继续增强行业的研发及创新能力。”

　　曹红梅也表示：“当前，中国已从纺织大国迈入纺织强国。从技术和应用上看，总体处于世界先进水平，个别技术世界领先。具体到高性能碳纤维轻量化应用上，我们还需要进一步加强攻关，增加终端推广应用的覆盖率。”她认为，在纺织业绿色转型过程中，应始终重视校企合作、技术成果转化落地。特别是对小型的纺织企业来说，在专业化、精细化、特色化、新颖化等方面下功夫，十分重要，可借助于高校科研院所的人才智力资源，集中力量进行技术创新，将细分领域的特色优势发挥到极致，实现绿色转型升级。