◎本報記者 陳汝健
“每年,我國有超過(guò)2000萬(wàn)噸的廢舊棉織品被丟棄。但其實(shí),這些看似無(wú)用的舊棉衣物,每噸可生產(chǎn)出0.99噸分色棉紗……”這一龐大的數據,讓唐山三友集團化纖公司產(chǎn)品研發(fā)部部長(cháng)劉輝,燃起了“變廢為寶”的決心。
為延續舊棉纖維的生命力,劉輝帶領(lǐng)團隊潛心攻關(guān)再生纖維生產(chǎn)技術(shù),歷時(shí)5年,研發(fā)出含有50%再生漿粕的再生纖維。
小試,均勻聚合性能
11月11日,記者走進(jìn)唐山三友集團化纖檢測室,眼前是一片色彩斑斕的景象——白、棕、黃等多種彩色再生纖維擺放于樣品架上。劉輝正站在一臺儀器旁,指導技術(shù)人員檢測剛從生產(chǎn)線(xiàn)上取回的樣品纖維強度。
“能否將舊棉衣物變成纖維,紡成棉絲?”2019年,劉輝為實(shí)現這一夢(mèng)想,帶領(lǐng)團隊投身再生纖維技術(shù)研發(fā)實(shí)驗場(chǎng)。
舊衣物煥新,需先將舊衣物制成漿粕,然后做成纖維、紡成棉絲,再織成棉布,最終制成新衣物。在這一過(guò)程中,再生漿粕成分的均勻聚合是基礎,也是決定能否制成纖維的關(guān)鍵。
漿粕產(chǎn)地不同,其成分的聚合性能各異。要實(shí)現生漿粕成分均勻聚合,就需找到影響均勻聚合的因素。
經(jīng)過(guò)多次嘗試,劉輝和他的團隊意識到,影響漿粕均勻的“閥門(mén)”或許潛藏在溶液配比里。和溶液“較上勁兒”的劉輝們,日夜奮戰在試驗現場(chǎng)。他們和疏解機、老成箱等設備仿佛成了最親密的“戰友”。
經(jīng)過(guò)不懈探索與試驗,他們終于發(fā)現了漿粕聚合度變化的一個(gè)規律?!皝?lái)自不同區域的漿粕,其聚合度高低不一,反應性能就會(huì )不同?!眲⑤x介紹,“漿粕里存有不同成分的棉纖維,溶液難以溶解的異類(lèi)棉纖維就會(huì )堵孔?!?/p>
小試至此,異類(lèi)棉纖維成為影響成纖的主要因素。對此,劉輝提出了一個(gè)新思路:“能否通過(guò)調整溶液配比,轉化漿粕里的異類(lèi)棉纖維?”
中試,革新傳統工藝
“千噸級中試生產(chǎn)時(shí),噴頭仍有時(shí)被堵塞?!眲⑤x說(shuō),紡織膠里的膠粒還需要根除掉。為解決這一難題,劉輝再一次帶領(lǐng)團隊成員投入到中試車(chē)間里。
“生產(chǎn)再生纖維,制膠和紡絲是最關(guān)鍵的兩個(gè)工序?!表樦?zhù)生產(chǎn)工藝流程挨個(gè)捋,劉輝最終將矛頭指向了制膠工序。
他們把漿粕打入沉降罐,但堿液中的雜質(zhì)沉降速度慢;采用超濾微孔過(guò)濾,雜質(zhì)仍會(huì )堵塞噴頭……
“多次失敗后,一位團隊成員建議,能否增加膠液均化處理裝置?”在劉輝看來(lái),這個(gè)建議讓大家豁然開(kāi)朗。這套裝置引入后,成為高效轉化漿粕異物的“殺手锏”。
“中試實(shí)驗時(shí),我們開(kāi)啟了均化處理裝置,讓制備的紡絲膠更加清澈?!眲⑤x說(shuō),“均化機具有研磨、均化的特性,可以通過(guò)反復旋轉的轉子轉化紡絲膠中的頑固異物?!?/p>
有了理論和實(shí)踐的支撐,研發(fā)團隊讓成果走上生產(chǎn)線(xiàn),轉為規?;a(chǎn)。
“看似簡(jiǎn)單的工藝革新,其實(shí)正是將化學(xué)問(wèn)題物理化、復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化?!眲⑤x說(shuō),這樣的試驗,沒(méi)有參考可循,只能靠自己來(lái)檢驗。
2023年2月,當再生漿粕比例提升至50%時(shí),監測屏幕上的各項生產(chǎn)指標全部穩定,試驗取得重大突破,他們找到了根除漿粕異物的規律。
那一刻,他們攻克了舊衣物變再生纖維的關(guān)鍵技術(shù)。
量產(chǎn),成果走向世界
在劉輝和團隊的努力下,再生纖維實(shí)現規?;慨a(chǎn),并走向國際市場(chǎng)。
“我們新改造的差別化再生纖維生產(chǎn)線(xiàn),年產(chǎn)能達到4萬(wàn)噸,產(chǎn)量居國內行業(yè)首位?!眲⑤x向記者透露,截至目前,他們已生產(chǎn)再生纖維1萬(wàn)余噸,按2023年全國棉花單位面積產(chǎn)量計算,相當于種植了74460畝棉花。
這項新技術(shù)已經(jīng)獲得了行業(yè)的廣泛認可?!?024年1月,中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì )鑒定認為,我們的廢舊棉制備粘膠短纖維產(chǎn)業(yè)化技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平?!眲⑤x微笑著(zhù)表示,隨著(zhù)再生纖維技術(shù)的成熟,他們正準備從8000噸/年的中試生產(chǎn)線(xiàn),轉到4萬(wàn)噸/年的規?;a(chǎn)線(xiàn)。
“源于再生纖維的低碳屬性,歐洲服裝品牌特別看重這點(diǎn)?!痹摴句N(xiāo)售部部長(cháng)李曉東告訴記者,他們的再生纖維銷(xiāo)往國內外10余家紡紗企業(yè),最終被30多家知名服裝品牌采用。
在今年召開(kāi)的全國科技大會(huì )、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會(huì )、兩院院士大會(huì )上,習近平總書(shū)記強調,要積極運用新技術(shù)改造提升傳統產(chǎn)業(yè),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化。唐山三友集團董事長(cháng)王春生表示:“接下來(lái),我們將持續探索再生漿粕的應用比例,進(jìn)一步擴大再生纖維產(chǎn)能,讓‘負碳’的綠色纖維惠及更多國家和地區?!?/p>