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锚定绿色主攻方向 布局产业重构蓝图|生物基纤维材料全国重点实验室程博闻院士在第11届生物基大会暨展览上作主题演讲

作者:本站编辑      2026-06-04 21:25:19     0
锚定绿色主攻方向 布局产业重构蓝图|生物基纤维材料全国重点实验室程博闻院士在第11届生物基大会暨展览上作主题演讲

近日,生物基纤维材料全国重点实验室主任、中国工程院院士程博闻受邀在第11届生物基大会暨展览上作《生物基纤维材料创新及应用》主旨报告,紧扣国家能源安全、双碳战略部署,立足实验室国家级科研平台定位,梳理我国纤维产业的深层困局,阐释生物基纤维材料全国重点实验室(以下简称“实验室”)全链条科研攻关成果、产业化落地成效,展望了纺织产业到2030年的发展目标,为实验室锚定一条从技术突破到产业重构的路线图。

立足国家战略研判产业痛点

锚定实验室攻关初心

我国化纤产业体量稳居全球首位,石油基化纤年产量近7000万吨,耗用全国原油总消耗量15%,受国内原油对外依存度偏高、国际油价波动、双碳环保管控多重因素制约,传统石化化纤发展空间受限,发展自主可控生物基纤维是破解原料卡脖子、践行低碳发展的国家刚需;沿用百年的粘胶再生纤维工艺仍是国内存量主力,但工艺流程冗长、耗水排污量大、环保成本居高不下,纤维素绿色无改性溶解是世界级行业难题,也是实验室三大核心研究方向之首。

实验室依托通用技术中纺院央企资源,联合浙江理工大学、天津科技大学共建协同攻关体系,并在2025年与低碳合成工程生物学、微生物改造技术、合成生物学技术全国重点实验室达成战略合作,共同开展生物基纤维材料低碳合成与应用联合攻关,聚焦生物基纤维原料、制备技术及高值化应用研究破题,从源头破解产业共性瓶颈,推动构建自主可控产业链生态体系。

攻坚Lyocell纤维关键技术

实现国产成套技术自主突破

绿色溶剂法Lyocell纤维凭借物理溶解、溶剂高回收率、低碳环保优势,是替代高污染粘胶、石油基化纤的核心路线。多年来,通用技术中纺院科研团队聚焦成套工艺、核心溶剂、装备大型化三大卡点持续攻关,于2016年完成了全产业链国产化落地,使中国成为全球第二个完成Lyocell纤维国产化的国家,近年来进展尤为显著。

1

装备迭代升级

突破单线产能瓶颈,从早期2万吨级单线工艺迭代至8万吨量产技术,10万吨级大型高效溶解成套装备进入产业化落地阶段。

2

关键原料自主

攻克NMMO核心溶剂国产化制备技术,彻底打破海外原料垄断,夯实产业自主根基。

3

工艺降本增效

优化纺丝配方与成型工艺,纺丝液黏度、生产能耗同步下降20%,大幅压缩制造成本,推动Lyocell从高端小众材料转向大众化替代原料。

4

前沿储备落地

布局农林废弃物等非木材纤维素原料新工艺,完成多批次中试验证,为后续低成本扩产储备原创技术。

深耕功能化新品研发

多项技术实现成果转化

依托中纺院天津纺科完善的纤维新材料中试验证平台,实验室打通了“实验室小试—中试放大—工业化量产”成果转化链路,围绕医疗卫生、高端制造以及国家刚需领域等,落地多款高性能特色纤维:

1

阻燃、抗菌系列改性Lyocell纤维

自主研发高温不熔滴阻燃纤维素纤维、天然抗菌改性纤维,产品批量应用于消防防护、贴身纺织领域,相关技术获评国际先进水平。

2

抗原纤化Lyocell纤维

从分子结构设计源头优化,通过调整交联剂配方与后处理工艺,打破国外交联技术垄断,大幅提升纤维质感与耐用性,不易起毛起球,适配高端家纺、服饰、内衣等场景。

3

Lyocell纤维素纺丝直接连续铺网技术

跳过传统的短纤-梳理等路线制备纤维素纤维水刺非织造布,直接一步法将纤维素纤维成网水刺制备非织造布。这一工艺生产的产品可应用于医疗包装、面膜乃至高端电子擦拭材料。

4

生物合成蛋白复合纤维

通过生物发酵制备蛋白,再与Lyocell体系复合纺丝,可生产出兼具纤维素骨架与蛋白功能的复合纤维,目前实验室已实现工业化生产。

此外,实验室还在相变调温纤维、高强纤维素纤维、纤维素基碳纤维等方向持续布局,应用场景延伸至国家相关等高端领域。

正视现存短板

明确实验室未来发展路径

程博闻院士客观梳理了生物基合成单体提纯技术不足、部分上游原料仍存进口依赖、全品类行业标准体系不完善、高端功能生物基纤维市场占比偏低等行业现存短板,立足国家级平台职能,为实验室中长期发展锚定三方面具体目标:

1

在产业产能方面

助力国内生物基纤维2030年总产能突破2000万吨,占全国纤维总产量25%,将绿色溶剂再生纤维在再生纤维中占比提升至60%,扶持打造5—6个千亿级生物基产业集群。

2

在绿色减碳方面

推动化纤行业石油原料替代率提升30%,全产业链制造环节碳排放整体下降30%,推动行业绿色低碳转型。

3

在科研落地方面

依托AI赋能新型绿色溶剂研发,牵头主导国内外生物基纤维国标、行标制修订,联动全国高校、龙头企业构建非粮生物质生物制造的完整技术体系,加快成果落地转化。

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