生物基聚酰胺纖維引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展

生物基聚酰胺56 纖維作為一種理想的紡織材料，其成熟產(chǎn)業(yè)化將引領(lǐng)聚酰胺5X 系列產(chǎn)品的發(fā)展，形成跨領(lǐng)域的新產(chǎn)業(yè)鏈和增長點

生物基聚酰胺纖維作為新型功能性纖維，是實現(xiàn)國內(nèi)生物氨基酸產(chǎn)業(yè)與合成材料跨界創(chuàng)造的新材料。生物基聚酰胺56 纖維作為一種理想的紡織材料，是我國紡織產(chǎn)業(yè)升級換代的關(guān)鍵材料之一。其成熟產(chǎn)業(yè)化將引領(lǐng)聚酰胺5X 系列產(chǎn)品的發(fā)展，形成跨領(lǐng)域的新產(chǎn)業(yè)鏈和增長點。

1 聚酰胺纖維行業(yè)現(xiàn)狀

聚酰胺作為工程塑料最重要的五大材料之一，在軍事裝備、汽車、高檔紡織等多個領(lǐng)域有著重要的用途，全球產(chǎn)量在800 萬噸以上，中國的消費量占全球產(chǎn)量的30%以上。品類眾多的聚酰胺中，以PA6 和PA66 的工業(yè)化應(yīng)用最廣，約占98%。PA66 纖維具有強度高、耐磨性好、吸濕快干性好、密度小、柔軟耐低溫性好等優(yōu)點，美軍自上世紀60年代以來，一直采用錦綸66 與棉紗混紡生產(chǎn)迷彩作訓服。

多年來，中國錦綸行業(yè)在國際競爭中處于劣勢地位。生產(chǎn)PA66 的關(guān)鍵原料己二胺（己二腈）技術(shù)由國外壟斷，其中，英威達、巴斯夫等前五位的企業(yè)產(chǎn)能占全球的80%，而我國沒有自己生產(chǎn)己二腈的技術(shù)和能力。外企壟斷己二腈的供應(yīng)，控制著整個尼龍產(chǎn)業(yè)鏈，我國PA66 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展極度受限，生產(chǎn)技術(shù)和定價權(quán)受國外寡頭控制，2018年P(guān)A66 樹脂價格已經(jīng)漲價約1.5 倍。我國主要生產(chǎn)PA6，生產(chǎn)增長較快，但存在產(chǎn)能過剩、價格不穩(wěn)定的問題，從長遠來看，由于需求端難以持續(xù)跟進，或出現(xiàn)有價無市的局面，后期市場運行偏弱。

受耕地、石油資源的限制，棉花和化纖的產(chǎn)量不能無限增長，絲、毛發(fā)展空間太小，可再生纖維是必然選擇。對可再生能源和資源的追求，是全球的發(fā)展趨勢。

2 生物基聚酰胺的突破

1934年杜邦的尼龍發(fā)明者Wallace Carothers 最先研究出的是使用戊二胺與二元酸聚合的高性能的尼龍產(chǎn)品，但由于戊二胺價格昂貴，才進一步開發(fā)尼龍66 的生產(chǎn)技術(shù)，使用己二胺替代戊二胺。目前，由我國自主研發(fā)的淀粉發(fā)酵法制備戊二胺的生產(chǎn)技術(shù)取得關(guān)鍵技術(shù)突破，大大降低了高純度戊二胺生產(chǎn)成本，控制在2.0 萬元/噸以內(nèi)，繼而通過聚合紡絲得到具有完整知識產(chǎn)權(quán)的纖維新品種PA56。前期研究表明，PA56的強度和比重可以媲美PA66，染色性、吸濕快干性和阻燃性更優(yōu)于PA66，可以作為PA66 的完美替代品。

多種纖維性能對比

我國秸稈擁有量居世界首位，每年產(chǎn)量約為11.45 億噸。發(fā)展和利用生物技術(shù)分解和轉(zhuǎn)化天然纖維素原料，一方面打破了國外公司對尼龍用二元胺產(chǎn)品的市場壟斷，另一方面，解決了糧食庫存過剩和纖維生產(chǎn)過度依賴化石資源的問題。萬噸級尼龍56 纖維生產(chǎn)線的建設(shè)，突破我國基礎(chǔ)原材料發(fā)展瓶頸，實現(xiàn)生物基尼龍纖維材料核心技術(shù)的國產(chǎn)化，培育出新的產(chǎn)業(yè)鏈，推動我國由化纖制造向化纖創(chuàng)造轉(zhuǎn)變，努力推動化纖產(chǎn)業(yè)的顛覆性發(fā)展。

3 生物基聚酰胺應(yīng)用潛力巨大

目前，國內(nèi)市場存在產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化脫節(jié)的問題，上下游市場需求互動少，研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化之間脫節(jié)，科研成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化率較低。生物基聚酰胺的開發(fā)，瞄準終端消費，個性化定制開發(fā)，通過引導市場需求，消除過剩產(chǎn)能，同時，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，開發(fā)高端產(chǎn)品。

PA56 作為新一代尼龍產(chǎn)品，其源于自然、回歸自然，具有較高的生物基含量，綜合成本低。PA56 與PA6、PA66 密度相當，與滌綸、PTT相比，密度明顯小，具有質(zhì)輕特點。PA56 的 玻 璃 化 溫 度45 ℃～50 ℃，低于PA 66（55℃～60℃），遠低于滌綸（70℃～75℃）；PA56 的柔軟度接近羊絨，混紡產(chǎn)品手感更好、更柔軟。PA56 的熔點在260℃左右，接近PA66和滌綸的熔點，遠高于PA6 的熔點，可以在140℃以下長期使用。PA56 強度接近PA66，高于滌綸，比棉花高1～2 倍、比羊毛高4～5 倍，是粘膠纖維的3 倍。PA56 耐磨性比棉花、羊毛、粘膠纖維好，在混紡織物中加入此類纖維，可大大提高其耐磨性、延長使用壽命、降低使用成本。PA56 自身氧指數(shù)可達29.9 以上，阻燃性能優(yōu)異。PA56彈性回復性好于PA66，比滌綸的彈性高出許多，當拉伸至3%～6%時，彈性回復率可達100%。替代滌綸，與羊毛或棉混紡，可提高面料抗皺性。PA56 標準回潮率大于5%，遠高于滌綸的回潮率0.4%，甚至比PA66 及PA6的回潮率3%～4%還高，優(yōu)異的吸濕排汗率大大提升了穿著舒適度，夏季增加了服裝的涼爽性，冬季減少了靜電的產(chǎn)生。PA56 分子鏈結(jié)構(gòu)更疏松，染色溫度比PA66 低，得色更深，可用酸性、分散、活性及還原染料染色。

生物基聚酰胺56 纖維是一種理想的紡織材料，是我國紡織產(chǎn)業(yè)升級換代的關(guān)鍵材料之一。其成熟產(chǎn)業(yè)化將引領(lǐng)聚酰胺5X 系列產(chǎn)品的發(fā)展，形成跨領(lǐng)域的新產(chǎn)業(yè)鏈和增長點。

在紡織服裝行業(yè)，生物基聚酰胺56 纖維可廣泛用于民用長絲、短絲、地毯絲等領(lǐng)域，還可應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)用紡織品，如縫紉線、簾子布、氣囊、繩網(wǎng)、帆布等領(lǐng)域。在特殊裝備領(lǐng)域，可應(yīng)用于高強防護服裝、帳篷等產(chǎn)品，能夠滿足軍警行業(yè)穿用和防護需求，提升個體肌體活動力和戰(zhàn)斗力。此外，生物基聚酰胺56 纖維在工程塑料行業(yè)也有很大的發(fā)展空間，可應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子產(chǎn)品、高鐵、機械自潤滑軸承和齒輪等產(chǎn)品，制作汽車發(fā)動機罩蓋、前照燈燈框，電阻器、連接盒、高鐵軌距擋板座、道岔用軌撐座、軌距塊、道岔套管。在高鐵建設(shè)中，PA 塑料緊固件約5000 套/公里，用量大于7 噸/公里，目前多以PA66 為主。

4 需求牽引生物基聚酰胺協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展

生物基聚酰胺纖維作為新型功能性纖維，是實現(xiàn)國內(nèi)生物氨基酸產(chǎn)業(yè)與合成材料跨界創(chuàng)造的新材料，完成了從概念到產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)挑戰(zhàn)，以軍隊需求為依托，以軍隊科研促進民用開發(fā)，關(guān)注社會責任、終端消費和未來發(fā)展，形成了由科研院所、原料企業(yè)、纖維企業(yè)、紡織印染企業(yè)、服裝與終端企業(yè)組成的軍民融合科研體系，培養(yǎng)了完整的科研隊伍，形成了產(chǎn)學研用的科研創(chuàng)新聯(lián)合體，快速推動產(chǎn)業(yè)化和市場發(fā)展，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈條和經(jīng)濟增長點，以技術(shù)革新和科研模式革新為創(chuàng)新引導，努力推動化纖產(chǎn)業(yè)顛覆性發(fā)展。