【干货分享】一文看懂国内生物基纤维产业发展现状

DT导读

生物基纤维及其原料是我国战略性新兴生物基材料产业的重要组成部分，具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性，有助于解决当前经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题，同时能满足消费者日益提高的物质生活需要，增加供给侧供应，促进消费回流。

生物基纤维简介

到底什么才是生物基纤维呢？

所谓生物基纤维（Bio-based fiber），是指利用生物体或生物提取物制成的纤维，即来源于利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的可再生生物基的一类纤维。生物基纤维的品种很多，为了研究和使用上的方便，可以从不同角度对它们进行分类。根据原料来源和生产过程，生物基纤维可分为三大类：生物基原生纤维，即用自然界的天然动植物纤维经物理方法处理加工成的纤维；生物基再生纤维，即以天然动植物为原料制备的化学纤维；生物基合成纤维，即来源于生物基的合成纤维。生物基化学纤维原料是以天然动植物为来源，用生物法生产的应用于生产生物基化学纤维的“四醇、四酸、一胺”。

依据欧洲生物塑料协会的研究报告，生物基纤维是指原料来源于可再生物质的一类纤维，包括天然动植物纤维、再生纤维及来源于生物质的合成纤维，被视为工业时代下天然纤维的延续。

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生物基纤维具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性，有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源和能源短缺以及环境污染等问题。因为生物基纤维采用农、林、海洋废弃物、副产物加工而成，是来源于可再生生物质的一类纤维，体现了资源的综合利用与现代纤维加工技术完美融合，其纤维纺织品及其他产品亲和人体，环境友好，具备特有的多方面功能，引领全球纺织品等新一轮的消费热潮。

各国丰富的生物质原料也为生物基纤维的发展开起了绿灯。其中，再生生物基纤维以针叶树、木材下脚料、毛竹、麻类、藻类、虾、蟹等水产品和昆虫等节肢动物的外壳为原料，原料广且天然环保。合成生物基纤维采用农林副产物为原材料，经发酵制得生物基原料，生物基聚酯类、生物基聚酰胺类等，它们都是极具发展前景的纺织材料。

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据德国创恒斯泰技术咨询公司的调研报告，当前在国际利用生物基技术的开发中，最热门也最有市场应用潜力的生物基纤维材料包括纤维素聚合物、生物基聚酯类（PLA、PHB、PTT、PBT、PET等）、生物基聚酰胺类（PA11、PA6、PA66、PA69、PA610）、生物基聚乙烯类、生物基聚丙烯类、生物基PVC类、生物基TPU类以及淀粉基聚合物等。

我国生物基纤维产业现状

我国生物质资源储量十分丰富，用农、林、牧、海洋等生物资源为原料，生产化学纤维具有很好的发展前景，符合绿色、循环、可持续发展的战略。“十二五”期间，国家将生物产业列为七大战略性新兴产业之一，提出了大力开发生物基化学纤维及其原料。

根据原料来源与纤维加工工艺不同，生物基化学纤维可分为生物基新型纤维素纤维、生物基合成纤维、海洋生物基纤维和生物蛋白纤维四大类，具体品种及2015年产能见表1。

表1 生物基化学纤维品种分类及主要品种产能

纤维品种	2015年产能（吨/年）
新型纤维 素纤维	新溶剂 法纤维	Lyocell纤维	32000
离子液体纤维素纤维	中试
低温碱/尿素溶液纤维素纤维	1300
新资源纤维素纤维	竹浆纤维	120000
麻浆纤维	5000
生物基合 成纤维	PLA纤维	15000
PHBV/PLA共混纤维	1500
PTT纤维	43000
PDT纤	20000
PBS纤维	研究阶段
PA56纤维	1000吨级中试
海洋生物 基纤维	壳聚糖纤维	2500
海藻纤维	2000
生物蛋白 质纤维	大豆蛋白纤维	5000
牛奶蛋白与丙烯腈接枝纤维
蚕蛹蛋白纤维

在之前发布的《化纤工业“十三五”发展指导意见》中，提到了发展的重点领域和方向，其中就有生物基化学纤维产业化。突破生物基化学纤维产业化关键装备的制造，攻克生物基化学纤维及原料产业化技术瓶颈，实现生物基化学纤维规模化生产，着力拓展在服装、家纺和产业用纺织品等方面的应用。生物基化学纤维产业化主要包括以下三种纤维。

生物基化学纤维产业化

1.生物基再生纤维。突破溶剂法纤维素纤维（Lyocell）关键装备制造的技术瓶颈及高效低能耗溶剂回收等自主创新技术，实现规模化生产；拓宽原料来源，建成示范生产线。

2.生物基合成纤维。突破生物基合成纤维原料的产业化制备技术，重点发展非粮食资源的生物基纤维原料生产，提升聚乳酸、聚对苯二甲酸丙二醇酯及生物基聚酰胺的聚合、纺丝和染整产业化技术水平。

3.海洋生物基纤维。开发国产虾（蟹）壳、海藻等海洋生物基纤维原料，建立海藻纤维的原料基地；进一步提高单线产能，降低生产成本，拓展应用领域。

☆生物基再生纤维

（1）Lyocell纤维

是以N-甲基吗啉-氧化物（NMMO）的水溶液为溶剂，溶解纤维素后进行纺丝制得的一种再生纤维素纤维。该纤维生产过程绿色环保，纤维性能优良，在服装面料市场得到广泛应用。目前，Lyocell纤维及其生产技术主要由奥地利兰精公司控制。我国Lyocell产能情况见表2。

表2 国内Lyocell产能情况

单位	产能	生产情况	技术来源
上海里奥纤维企业发展有限公司	1000吨	连续生产	德国LIST公司
中纺绿色纤维科技股份公司	3万吨	筹建中（一期1.5万吨）	中国纺织科学研究院与新乡白鹭化纤集团有限公司合作开发
保定恒天天鹅股份有限公司	1.5万吨	已连续生产运营	引进奥地利ONE-A公司技术进行二次开发
山东英利实业有限公司	1.5万吨	已连续生产运营	引进奥地利ONE-A公司技术进行二次开发

由表2可见，国内生产Lyocell的单位主要有上海里奥纤维企业发展有限公司、中纺绿色纤维科技股份公司、保定天鹅化纤集团有限公司和山东英利实业有限公司。2015年，中国纺织科学研究院与新乡白鹭化纤集团有限公司签订合作协议，设立中纺绿色纤维科技股份公司，建设3万吨/年国产Lyocell纤维生产线，目前第一期建设1.5万吨/年生产线已经动工，预计2016年底前投产。保定恒天天鹅股份有限公司引进奥地利ONE-A技术的Lyocell项目生产线一期1.5万吨/年，2014年初试生产。山东英利实业有限公司引进奥地利ONE-A技术，一期规划3万吨，其中1.5万吨/年Lyocell生产线于2015年4月试生产，目前已经实现连续生产运营，在原材料的国产化替代研究方面已经取得初步成果。

（2）竹浆纤维

以竹浆粕为原料得到的一类纤维。竹纤维制品具有天然的抗菌、抑菌作用和亲肤性能，在儿童用品、妇女卫材、医用材料、高档服饰等领域广泛应用，主要产地为河北、河南、四川、上海等。竹浆纤所需的竹浆粕生产工艺和竹浆纤维生产技术和装备，由我国自主研发，是生物基纤维行业重大创新成果。目前，总产能达12万吨/年，技术和产品均达到国际领先水平。

（3）麻浆纤维

以麻浆粕为原料得到的一类纤维。麻浆纤维具有干湿强度高，吸湿透气，抑菌防霉的特性, 是一种新型、健康、时尚、绿色的生态纺织纤维。麻将纤维也是我国自主研发成功的又一新产品。目前，国内总产能约5000吨/年，主要产地在河北、山东、云南等地。

☆生物基合成纤维

（1）聚乳酸（PLA）纤维

聚乳酸纤维，具有与聚酯纤维相似的高结晶度和取向度，具有良好的手感、悬垂性及回弹性，优良的卷曲性及卷曲稳定性，有一定的自熄性，被广泛应用于服装、家用纺织品、农业用及生物医用卫材等领域。目前，生产规模达到15000吨/年，生产企业分布在江苏、上海、河南等地，主要生产企业有上海同杰良生物材料有限公司、河南省龙都生物科技有限公司、恒天长江生物材料有限公司、海宁新能纺织有限公司和嘉兴昌新差别化纤维科技有限公司等。聚乳酸纤维在产品加工及产品应用方面领域比较成熟，但其产业规模、生产成本和产品质量还有待进一步改进。

（2）聚羟基丁酸羟基戊酸酯(PHBV)和聚乳酸（PLA）共混纤维

从反应性共混出发，通过熔融纺丝研制出以聚羟基丁酸羟基戊酸酯(PHBV)和聚乳酸（PLA）为主要成分的新型生物基化学纤维，既有效克服了PLA纤维耐热性差、手感偏硬等性能缺陷，又获得了近似于真丝的光泽和手感。目前，PHBV树脂合成及反应性母料，产能达到1500吨/年，主要生产企业为宁波天安生物材料有限公司，产品可用于纺织、医用材料、卫生防护和产业用。

（3）聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯（PTT）纤维

国内从上个世纪90年代开始，用国外PTT树脂开发生产PTT纤维。目前PTT纤维已应用于纺织领域，总产能超过4万吨/年，主要产地为江苏、上海、辽宁等。盛虹集团旗下的中鲈科技发展股份有限公司已实现了PTT聚合装置的产业化生产，设计产能为3万吨/年。因其原料之一的1,3-丙二醇（PDO）世界上只有杜邦公司生产，且其PTT树脂指定供应，所以产业发展的瓶颈为PDO生产及PTT聚酯合成技术和产业化。

（4）聚对苯二甲酸1,4-丁二醇酯（PBT）纤维

以1,4-丁二醇（BDO）与对苯二甲酸聚合而成的一种新型生物基化学纤维，纤维具有优良的综合性能，近年来在纺织服装、家纺等领域用量快速增长，产地集中在江苏。国内自主研发了纤维级PBT树脂合成技术，打通了工程化生产环节，总产能2.5万吨/年。

（5）聚对苯二甲酸混二醇酯（PDT）纤维

以生物基混合二元醇与对苯二甲酸聚合制得，产品具有优异的可纺丝性能和染色性，在纺织服装、装饰材料、工业领域得到大量应用，主要产地为福建、吉林。属于自主创新品种，“十二五”期末已突破产业化生产技术瓶颈。目前，PDT纤维在万吨级聚酯装置上实现了产业化生产，年产能在2万吨。

（6）聚丁二酸丁二醇酯（PBS）纤维

PBS纤维，目前处于以基础研究为主阶段，已有试验线建成，但工业化的技术装备还在探索阶段，产品在服装、工业领域、医疗器材等领域具有广泛应用潜力。

（7）聚酰胺（PA56）纤维

PA56纤维的单体戊二胺用生物法生产，将戊二胺和己二元酸聚合、熔融纺丝得到生物基聚酰胺（PA56）纤维。PA56纤维在吸湿排汗、可染性、舒适度、弹性、耐磨性、阻燃性等方面都展示了极其优异的性能，广泛应用于地毯、高级箱包、服装、安全气囊丝等领域。目前，上海凯赛生物产业有限公司1000吨级中试线已取得产业化突破。将PA56树脂与聚酯通过共混、混纺和共聚等形式纺出高质量的超仿棉纤维，为提升我国涤纶产品质量提供了一条有效途径。

（8）蛋白质复合纤维

由蛋白生产下脚料混合抽丝或接枝在其他高聚物上，采用湿法纺丝工艺生产的化学纤维，其中蛋白质质量比例小于20%。蛋白质复合纤维，属于对传统化学纤维的改性提升，已应用在服装、家用高档纺织品。主要品种有大豆蛋白纤维、胶原蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、蚕蛹蛋白纤维。目前，国内总产能10000吨/年，主要产地为上海、江苏、四川、辽宁等。

☆海洋生物基纤维

（1）壳聚糖纤维

以虾、蟹壳为原料，通过湿法纺丝制得的一类纤维，该类纤维具有天然抗菌、抑菌功能。产品在航天、军队、医疗、防护、服装等得到广泛应用，主要生产地为山东、天津等。主要生产企业有海斯摩尔生物科技有限公司、天津中盛生物工程有限公司等，企业拥有完全自主知识产权，国内总产能2500吨/年。

（2）海藻酸盐纤维

利用海藻提纯的海藻酸盐为原料，经湿法纺丝制得的一类纤维。纤维具有绿色环保、天然阻燃、良好的生物相容性等特点，已应用于医卫材料、高档保健服装、家用纺织品等领域。主要生产企业有青岛康通海洋纤维有限公司、厦门百美特生物材料科技有限公司等，总产能为2000吨/年。

了解更多生物基材料信息，敬请关注2017国际生物基材料技术与应用论坛

附论坛主题：

模块1：生物基材料的宏观分析

国内外生物基材料的发展现状、趋势、政策、市场分析

“十三五规划”关于生物基高分子材料的政策解读

国内外禁塑政策分析及其对生物基高分子材料发展影响

模块2：生物基化学品的研究及商业化进展

2.1 生物发酵法

国内外基于生物化工技术的化学品最新技术进展及趋势

生物发酵法制备C1-C6平台化合物研究现状及进展

生物发酵关键技术设备的开发、应用

DOE 12种生物基平台化合物的发展现状及趋势

生物基平台化合物的开发利用及商业化进展

FDCA（2,5-呋喃二甲酸）的最新技术突破

2.2 生物质转化

国内外纤维素生物质精炼技术进展

国内外木质素生物质精炼技术进展

国内外纤维素水解技术进展

生物精炼关键技术、催化剂及设备的开发、应用

模块3：生物基高分子

生物基聚乙烯、聚丙烯的合成及技术路线

生物基PET国内外商业化及应用进展

PEF国内外商业化及应用进展

PLA的市场分析及应用

聚羟基烷酸酯类（PHA）材料的开发及商业化应用进展

3D打印生物基高分子材料的开发以及商业化进展

模块4：生物基材料应用

4.1 生物基助剂

生物基增塑剂（植物油、柠檬酸、山梨醇）的开发及应用进展

生物基固化剂的开发及应用

槐糖脂基可降解表面活性剂的商业化应用进展

聚乳酸多元醇的工业化制备及应用进展

生物基阻燃剂的研究及应用进展

4.2 生物基塑料

生物基聚乙烯、聚丙烯等材料的开发及应用进展

生物基PET在包装领域的应用进展及市场分析

生物基工程塑料（PA、PC、PEF）的开发及应用进展

PLA在包装、农用地膜、生物医用等领域的开发及应用进展

CO2基聚合物的开发及应用进展

纤维素酯的性能、市场及商业化应用

淀粉基材料（薄膜、发泡、胶囊）的开发及商业化应用进展

全生物基纤维的开发及商业化进展 

4.3 生物基CASE（coating, adhesive, sealants, elastomers）

生物基聚氨酯在纺织涂层、医用材料、胶黏剂等领域中的应用进展

生物基材料在涂料中的应用

生物基粘合剂的开发及应用

生物基弹性体的开发及在轮胎中的应用进展

木质素基化学品的开发及商业化应用进展

4.4 生物基热固性树脂及其复合材料

生物基热固性树脂（环氧、酚醛、不饱和树脂等）的开发

生物基热固性树脂在复合材料上的应用

生物基复合材料的开发及其在汽车零部件中的应用进展

模块5：生物基含量检测标准、认证、市场政策

生物基碳含量的测试及认证

欧洲生物基碳含量的认证及许可

美国生物基优先采购计划标签认证

澳大利亚包装公约(APC)可持续包装计划

法国能源过渡和绿色增长法案

会议联系

联系人：王侨婷  女士

电话：[phone]

邮箱：[e-mail]

部分内容来自调研

《生物基化学纤维产业发展现状与展望》

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