一年一度的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會備受矚目，根據(jù)規(guī)定三大獎每年授獎總數(shù)不超過300項。值得驕傲的是，兩個紡織項目——“廢舊聚酯高效再生及纖維制備產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)”以及“高性能特種編織物編織技術(shù)與裝備及其產(chǎn)業(yè)化”斬獲2018年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。前者緊扣我國循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)戰(zhàn)略需求，聚焦紡織綠色發(fā)展瓶頸；后者則是滿足深海數(shù)據(jù)實時傳輸，深海定標、潛標，深?？碧?，軍工偽裝，航母系泊，海洋牧場等國家重大戰(zhàn)略以及重要民生需求的“幕后英雄”。

　　近日，記者對話兩個項目的第一完成人，探訪他們打破國際壟斷，創(chuàng)造國際領(lǐng)先技術(shù)背后的艱辛與不懈。

　　廢舊聚酯再生技術(shù)的中國方案

　　項目名稱：廢舊聚酯高效再生及纖維制備產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)

　　主要完成人：王華平、錢軍、陳浩、金劍、戴澤新、王少博、陳燁、仝文奇、邢喜全、方葉青

　　主要完成單位：寧波大發(fā)化纖有限公司、東華大學(xué)、海鹽海利環(huán)保纖維有限公司、優(yōu)彩環(huán)保資源科技股份有限公司、中國紡織科學(xué)研究院有限公司、中原工學(xué)院

　　所獲獎項：2018年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎

項目主要完成人在領(lǐng)獎現(xiàn)場合影

　　“項目實施期間共產(chǎn)生再生聚酯纖維制品約117.72萬噸，相當(dāng)于1080萬畝棉花的產(chǎn)量；按每利用1噸廢聚酯紡織品相當(dāng)于減少CO2排放3.2噸來算，也就是減少了約376萬噸的CO2排放量，相當(dāng)于1萬公頃森林1年的CO2吸收量?！毕嘈艔倪@組數(shù)字中，大家已經(jīng)感受到“廢舊聚酯高效再生及纖維制備產(chǎn)業(yè)化集成技術(shù)”項目資源再生綠色化的示范作用了。

　　據(jù)了解，該項目創(chuàng)建了廢舊聚酯再生的中國特色方案，實現(xiàn)了我國廢舊聚酯紡織品高效回收與高值利用，大幅提升了聚酯再生纖維技術(shù)水平，改變了再生原料只生產(chǎn)低檔產(chǎn)品的傳統(tǒng)理念和現(xiàn)有格局，同時為我國全面禁止固廢進口后的纖維資源再生行業(yè)發(fā)展提供了新思路，促進再生聚酯纖維產(chǎn)業(yè)向高端纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，該項目斬獲了2018年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

　　作為項目第一完成人，東華大學(xué)教授王華平已經(jīng)是化學(xué)纖維領(lǐng)域的知名學(xué)者了，這也是他第三次獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎，但是回憶起國家科學(xué)技術(shù)獎答辯現(xiàn)場，他這樣對記者說道：“難免會有所緊張，因為任何一個技術(shù)點都凝結(jié)了團隊人員太多的付出與努力，而面對提問時，卻需要在短短的幾分鐘內(nèi)盡可能表達出整個過程，這方面確實很有壓力?！?/p>

　　01緣起

　　我國聚酯年產(chǎn)量達4000萬噸，纖維及飲料瓶占90%以上。目前廢舊聚酯主要包括聚合紡絲過程中的廢絲廢塊，織造、染整、服裝加工過程中的邊角料，纖維制品及瓶消費后的廢棄物，總儲量超過1億噸，再生紡絲產(chǎn)能1000萬噸，再生率不足10%，仍有大量的聚酯廢棄物被當(dāng)作垃圾掩埋、焚燒，不僅資源浪費大，而且環(huán)境負擔(dān)重。如何解決這些廢舊聚酯紡織品及聚酯瓶，開發(fā)再生利用技術(shù)，使其能夠循環(huán)再利用是一條可行的道路，滿足了我國實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展的要求。

　　然而，廢舊聚酯具有來源多、性狀品質(zhì)差異大、含有難分離的染化料、混雜高分子等特點，資源化十分困難，且再生紡絲品質(zhì)一般較低。在回收方面，國際上已經(jīng)有了成熟的舊衣回用體系建設(shè)及分揀清洗技術(shù)研發(fā)，并形成資源出口，而我國舊衣交易尚未開放，廢舊聚酯瓶的回收體系及分揀清洗技術(shù)也未成形。在再生技術(shù)方面，國際上以美、日研發(fā)的化學(xué)法為代表，經(jīng)解聚、提純再聚合可實現(xiàn)高品質(zhì)再生，但大量染化料等作為廢料處理，未能再利用，且工藝復(fù)雜成本高，產(chǎn)業(yè)化推廣受阻，而我國大多采用簡單的熔融再生紡絲工藝，產(chǎn)品品質(zhì)低，應(yīng)用受限。

工藝線路圖

　　針對以上瓶頸，2009年開始，寧波大發(fā)化纖有限公司(以下簡稱“大發(fā)”)、東華大學(xué)、海鹽海利環(huán)保纖維有限公司(以下簡稱“海鹽海利”)、優(yōu)彩環(huán)保資源科技股份有限公司(以下簡稱“優(yōu)彩”)、中國紡織科學(xué)研究院有限公司(以下簡稱“中紡院”)、中原工學(xué)院等單位，依托中國化纖再生循環(huán)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，以廢舊聚酯資源綜合利用最優(yōu)化、加工高效清潔化、產(chǎn)品高品質(zhì)高值化為目標，另辟蹊徑，提出再生混雜物處理“能用必用”、“需除則凈”的新思路，自主創(chuàng)建“微醇解—脫揮—增粘”新再生路線，并基于該路線進行系統(tǒng)創(chuàng)新，率先攻克了廢舊聚酯纖維制品再生成本與品質(zhì)難兼顧的產(chǎn)業(yè)難題，制備的廢紡再生纖維性能達原生級別，可媲美國際廢舊聚酯回收再生方案，走出了一條具有中國特色的廢舊聚酯再生道路。

　　王華平說道：“項目完成單位間的完美配合功不可沒。東華大學(xué)、中紡院、中原工學(xué)院三家科研單位主要負責(zé)項目技術(shù)的基礎(chǔ)理論問題研究及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)，為開發(fā)高品質(zhì)差別化系列再生聚酯纖維制備提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，在項目實施過程中，組織協(xié)調(diào)科研人員共同攻關(guān)，提供科研平臺保障等，使項目得以順利實施；大發(fā)、海鹽海利、優(yōu)彩三家公司主要負責(zé)項目的產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣工作，為項目提供了基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備以及強有力的資金支持，并建立了良好的產(chǎn)品銷售渠道。”

　　02創(chuàng)新

　　據(jù)王華平介紹，該項目緊密圍繞我國廢舊聚酯資源循環(huán)再生發(fā)展戰(zhàn)略需求，立足自主創(chuàng)新，在國家重點研發(fā)計劃等支持下，深入研究聚酯與混雜組分的作用機理，以均勻化穩(wěn)定化為核心，圍繞資源化前處理、熔體品質(zhì)調(diào)控、多組分原位利用、高值差別化，形成了四大技術(shù)創(chuàng)新。

項目代表產(chǎn)品—高品質(zhì)再生聚酯短纖維

　　其一，研發(fā)廢舊聚酯紡織品和瓶的高效前處理技術(shù)及裝備，實現(xiàn)高效資源化及分類分級標準化，攻克了多來源廢料的資源化難題；其二，創(chuàng)建“微醇解—脫揮—增粘”新工藝，攻克了多來源廢舊聚酯再生紡絲穩(wěn)定性、品質(zhì)控制及再生效率的兼顧難題；其三，研發(fā)染化料原位配色、混雜高分子原位利用、多點在線添加改性及調(diào)色技術(shù)，實現(xiàn)再生高效差別化組合及柔性切換，既突破了廢舊品混雜組分的利用瓶頸，也滿足了再生纖維在應(yīng)用中的定制需求；其四，發(fā)明低熔點/再生聚酯復(fù)合直紡技術(shù)，解決了再生復(fù)合紡絲難題，實現(xiàn)了低成本高效再生與高附加值的統(tǒng)一。

　　“低熔點/再生聚酯皮芯復(fù)合纖維熔體直紡技術(shù)難點主要在于再生熔體雖然經(jīng)過調(diào)質(zhì)調(diào)粘可保證再生熔體良好的可紡性，但相比原生料，仍存在組件升壓快，出口剪切高的特點，因此復(fù)合紡絲需要皮層與芯層在高剪切區(qū)進行匹配，但常用的間苯低熔點共聚酯配方在高剪切下容易出現(xiàn)破裂。該項目基于大分子結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計，研發(fā)了多元協(xié)效共聚的新配方，在滿足熔點等指標的同時，顯著提升了高剪切下的復(fù)合可紡性，實現(xiàn)高壓高剪切復(fù)合。同時配合所研發(fā)的低溫大風(fēng)量環(huán)吹、多徑牽伸低溫長距牽伸等技術(shù)，復(fù)合紡絲效率提升50%，制成率99%，較原生復(fù)合紡絲制成率提升2%，產(chǎn)品性能與原生一致，纖維成本降低16%。”關(guān)于第四個創(chuàng)新點，王華平補充道。

項目產(chǎn)品應(yīng)用展示

　　基于以上創(chuàng)新，該項目相繼攻克了熔體增粘難、熔體品質(zhì)波動大、再生纖維色差色牢度及生態(tài)安全性控制、再生纖維差別化等難題，創(chuàng)建了原料適應(yīng)性強、競爭力高的再生聚酯纖維柔性化高效制備技術(shù)體系，建立了基于再生聚酯資源特性的高值化專業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)體系，推動了再生聚酯纖維在服裝、家紡、鞋材、汽車內(nèi)飾、土工等領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　03成就

　　正是由于項目創(chuàng)建的新工藝體系兼顧了再生成本與高品質(zhì)，不僅使再生纖維性能達原生級別，在色差、色牢度等指標還優(yōu)于原生纖維，而且成本上也較原生纖維低，滿足清潔生產(chǎn)要求，所以項目技術(shù)能夠獲得市場認可并得到快速推廣。同時，項目緊扣我國循環(huán)經(jīng)濟建設(shè)戰(zhàn)略需求，聚焦紡織綠色發(fā)展瓶頸，也獲得了國家和地方政府的支持，產(chǎn)業(yè)化推廣速度也顯著加快。

項目代表產(chǎn)品—高品質(zhì)再生聚酯長絲

　　據(jù)了解，該項目建成了世界最大的“纖維到纖維”的高效循環(huán)利用及“瓶片到纖維”的規(guī)?；悄芑偕埘ダw維生產(chǎn)基地。在聚酯廢紡再生紡絲方面，大發(fā)和優(yōu)彩兩家公司在慈溪、余姚、江陰建成了包括生態(tài)仿粽、超柔賽絨、全色系多彩、土工專用、車內(nèi)飾專用、低熔點復(fù)合再生短纖維生產(chǎn)線19條，產(chǎn)能30萬噸/年。在廢瓶處理及差別化再生長絲方面，海鹽海利在海鹽建成異形截面、多彩FDY、POY及ITY長絲生產(chǎn)線8條，產(chǎn)能15萬噸/年。產(chǎn)品備受阿迪達斯、通用汽車、新秀麗、宏祥等知名品牌青睞，出口歐美、東南亞等15個國家。2015-2017年，完成單位實現(xiàn)銷售79.9億元，利潤3.43億元，上繳稅收1.48億元，出口創(chuàng)匯2.61億美元。

生產(chǎn)現(xiàn)場

　　在整個項目中，回收系統(tǒng)的構(gòu)建是個非常復(fù)雜的工程，除技術(shù)因素的影響以外，受民眾環(huán)保意識、國家政策法規(guī)等的制約也非常大。該項目在廢舊聚酯紡織品回收方面，以化纖廠為核心，向上延伸到資源化處理公司，除了自身配套廢紡粒料廠，還與其他粒料廠合作，在河北、河南、安徽、福建等建立合作基地，保證了資源的供應(yīng)。

　　王華平告訴記者：“我國相關(guān)體系建設(shè)尚處于初級階段，日本、歐盟及美國在回收系統(tǒng)構(gòu)建方面發(fā)展雖然時間較長，但形式多樣、運行穩(wěn)定性、長久性方面也同樣在改進中。下一階段，我們準備與下游品牌合作，建立資源化企業(yè)、纖維企業(yè)、品牌企業(yè)、后加工企業(yè)聯(lián)合系統(tǒng)，從源頭出發(fā)，設(shè)計同質(zhì)異構(gòu)產(chǎn)品，明確再生循環(huán)方式，實現(xiàn)點對點的循環(huán)。同時我們也在考慮與家紡集聚地合作，建立點對面的回收系統(tǒng)，比如窗簾回收系統(tǒng)等，保證逐步提高再生聚酯的循環(huán)利用率。此外，我們希望更多單位參與，逐步延伸到尼龍、纖維素等地其他種類紡織品的再生循環(huán)，甚至是大比例混雜紡織品的再生循環(huán)?！?/p>

　　而在廢聚酯瓶的回收系統(tǒng)構(gòu)建方面，記者日前在“循環(huán)再利用化學(xué)纖維行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展論壇”上也了解到，海鹽海利已經(jīng)逐步發(fā)力國內(nèi)回收體系建設(shè)。比如其建立了覆蓋長三角地區(qū)三省一市的PET瓶網(wǎng)絡(luò)，包含20多個自營回收站以及300多個合作回收網(wǎng)點，聚酯瓶年回收處理量可達15萬噸。