我國(guó)首創(chuàng)“一步法紡絲”新工藝，這種采用聚合熔體直接紡絲(簡(jiǎn)稱“一步法紡絲”)產(chǎn)品，于2008年6月經(jīng)由常熟市長(zhǎng)江化纖有限公司和中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所聯(lián)合成功研發(fā)，并通過了中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家鑒定。這是一種物理性能與市場(chǎng)銷售的滌綸和尼龍等長(zhǎng)絲無區(qū)別，可完全生物降解的聚乳酸長(zhǎng)絲，其開拓出的連續(xù)聚合熔體直紡聚乳酸長(zhǎng)絲新技術(shù)、新工藝和所開發(fā)的聚乳酸長(zhǎng)絲及其下游產(chǎn)品填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，將會(huì)給我國(guó)化纖、紡織、服裝等行業(yè)帶來重大變革。
聚乳酸纖維是以玉米淀粉為原料，經(jīng)細(xì)菌發(fā)酵和化學(xué)合成方法而得到的新型高分子纖維材料。由于其既具有化學(xué)纖維的物理特性和天然纖維完全生物降解的綠色環(huán)保特性，又具有廣闊而縱深的下游產(chǎn)業(yè)鏈，使之自21世紀(jì)初問世以來迅速成為國(guó)際紡織服裝業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)研發(fā)方向之一和國(guó)家的重大需求。
中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所研究員景遐斌和他的研究團(tuán)隊(duì)聚焦聚乳酸纖維這一國(guó)際前沿發(fā)展方向，與國(guó)內(nèi)在化纖行業(yè)頗具實(shí)力的常熟市長(zhǎng)江化纖有限公司合作，從2006年起組織開展了“連續(xù)聚合熔體直紡聚乳酸纖維工藝與技術(shù)的研究”。經(jīng)過不懈的艱苦拼搏，先后突破了脫水聚合、裂解純化、開環(huán)聚合、后處理等技術(shù)關(guān)鍵，從乳酸水溶液出發(fā)，經(jīng)丙交酯到聚乳酸熔體后，直接紡絲，并于2006年11月首次在模型裝置上紡成聚乳酸長(zhǎng)絲。在此基礎(chǔ)上，他們又自主研發(fā)出以“薄膜反應(yīng)器”為核心的、生產(chǎn)能力達(dá)50噸/年的連續(xù)聚合直紡裝置，解決了物料進(jìn)出、混合與推進(jìn)、溫度測(cè)量與控制等一系列工程技術(shù)問題，突破了物料行進(jìn)過程中在常壓、真空、高壓之間過渡等技術(shù)難題。2007年11月，他們成功地在該裝置上以2800～5000米/分的紡絲速度，紡出聚乳酸長(zhǎng)絲。經(jīng)江蘇省纖維檢驗(yàn)所檢測(cè)和染色試驗(yàn)證明，該聚乳酸長(zhǎng)絲的單絲纖度為2～4dtex；斷裂強(qiáng)度≥3.0cN/dtex；斷裂伸長(zhǎng)20%～30%；沸水收縮率≤16%；染色色牢度達(dá)5級(jí)或4～5級(jí)，與市售的滌綸和尼龍等長(zhǎng)絲基本相當(dāng)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)美國(guó)切片紡絲聚乳酸纖維的水平。
專家認(rèn)為，在目前不能從國(guó)外進(jìn)口纖維級(jí)聚乳酸切片及其生產(chǎn)技術(shù)的情況下，該成果自行設(shè)計(jì)和建成了以薄膜反應(yīng)器為核心的50噸/年聚乳酸連續(xù)本體聚合直紡長(zhǎng)絲裝置；首創(chuàng)了“一步法紡絲”新工藝，不但填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，而且與美、日目前采用的“切片紡絲”相比，縮短了工藝流程，減少了熔體降熱解、降低了生產(chǎn)成本，保證了纖維質(zhì)量，增強(qiáng)了我國(guó)在國(guó)際聚乳酸市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)聚乳酸樹脂及纖維的產(chǎn)業(yè)化、延長(zhǎng)玉米產(chǎn)業(yè)鏈、推進(jìn)紡織服裝業(yè)的重大變革等具有重大意義，展示出巨大商機(jī)。
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