紡績科学技術「命門」の舞台裏の英雄

年に一度の国家科学技術奨励大会が注目され、規定によると、三賞の年間受賞総数は300件を超えない。誇りに思うのは、二つの紡績プロジェクト――「スクラップポリエステルの高効率再生及び繊維の製造産業化集積技術」及び「高性能特殊編み物の技術と装備及び産業化」は2018年度国家科学技術進歩賞二等賞を獲得しました。前者は我が国の循環経済建設戦略の需要を抑えて、紡績の緑色発展のボトルネックに焦点を合わせます。後者は深海データのリアルタイム伝送、深海標識、潜水標、深海探査、軍工偽装、空母係留、海洋牧場などの国家重大戦略と重要な民生需要を満たす「舞台裏英雄」です。

最近、記者の対話の2つのプロジェクトの最初の成人は、彼らを訪問し、国際的な独占を打破し、国際的な先行技術の背後にある困難とたゆまない努力を作成します。

スクラップポリエステル再生技術の中国案

プロジェクト名称：スクラップポリエステル高効率再生及び繊維製造産業化集積技術

主な完成者：王華平、銭軍、陳浩、金剣、戴沢新、王少博、陳イエ、仝文奇、邢喜全、方葉青

主な完成単位：寧波大発化繊有限公司、東華大学、海塩海利環境保護繊維有限公司、優彩環境保護資源科学技術株式会社、中国紡織科学研究院有限公司、中原工業学院

受賞：2018年度国家科学技術進歩賞二等賞

プロジェクトの主要完成者は受賞現場で写真を撮ります。

「事業実施期間中に再生ポリエステル繊維製品は約117.72万トンを生産し、1080万ムーの綿の生産量に相当する。1トンの廃ポリエステル織物を利用すると、CO 2排出を3.2トン減らすことに相当する。つまり約376万トンのCO 2排出量を削減し、1万ヘクタールの森林1年分のCO 2吸収量に相当する」この数字から、「スクラップポリエステルの効率的な再生と繊維の産業化集積技術」プロジェクトの資源再生のグリーン化のモデルとしての役割が感じられます。

このプロジェクトはスクラップポリエステル再生の中国特色方案を作成し、中国の古びたポリエステル織物の効率的な回収と高価値利用を実現し、ポリエステル再生繊維技術水準を大幅に向上させ、再生原料は低級製品のみを生産するという伝統理念と既存のパターンを変えました。また、中国が全面的に固形廃棄輸入を禁止した後の繊維資源再生業界の発展に新たな構想を提供し、再生ポリエステル繊維産業のハイエンド繊維産業の発展を促進しました。そのため、このプロジェクトは2018年度国家科学技術進歩賞二等賞を受賞しました。

プロジェクトの第1回目の成人として、東華大学の王華平教授は化学繊維分野の有名な学者であり、国家科学技術進歩賞を受賞したのは3回目です。しかし、国家科学技術賞の答弁現場を思い出し、記者にこう言いました。

01縁起

我が国のポリエステルの年間生産量は4000万トンに達して、繊維と飲み物の瓶は90%以上を占めます。現在のスクラップポリエステルは主に集約紡績過程におけるスクラップブロック、織造、染色、服装加工中の端材、繊維製品及び瓶の消費後の廃棄物を含み、総埋蔵量は1億トンを超え、紡糸の生産能力は1000万トンを超え、再生率は10%未満であり、まだ大量のポリエステル廃棄物がゴミとして埋められ、焼却されています。これらの古びたポリエステル織物とポリエステルボトルをどう解決し、再生利用技術を開発し、リサイクルできるようにすることができます。我が国の循環経済と持続可能な発展を実現するための要求を満たしています。

しかし、古ポリエステルは、源が多く、性状の品質の違いが大きい、分離しにくい染物、高分子が混ざっているなどの特徴があり、資源化が非常に困難で、しかも再生紡糸の品質は一般的に低いです。回収の面では、国際的にすでに成熟した古着回用システムの建設と選別洗浄技術の研究開発が行われ、資源輸出が形成されています。中国の古着取引はまだ開放されていません。古びたポリエステルボトルの回収システムと選別洗浄技術も形成されていません。再生技術については、国際的には米国、日本で開発された化学法に代表され、解聚、精製、再重合によって高品質の再生が可能ですが、大量の染色料などは廃棄物処理として再利用できず、またプロセスの複雑なコストが高く、産業化普及が妨げられています。

工芸線図

　　针对以上瓶颈，2009年开始，宁波大发化纤有限公司(以下简称“大发”)、东华大学、海盐海利环保纤维有限公司(以下简称“海盐海利”)、优彩环保资源科技股份有限公司(以下简称“优彩”)、中国纺织科学研究院有限公司(以下简称“中纺院”)、中原工学院等单位，依托中国化纤再生循环技术创新联盟，以废旧聚酯资源综合利用最优化、加工高效清洁化、产品高品质高值化为目标，另辟蹊径，提出再生混杂物处理“能用必用”、“需除则净”的新思路，自主创建“微醇解—脱挥—增粘”新再生路线，并基于该路线进行系统创新，率先攻克了废旧聚酯纤维制品再生成本与品质难兼顾的产业难题，制备的废纺再生纤维性能达原生级别，可媲美国际废旧聚酯回收再生方案，走出了一条具有中国特色的废旧聚酯再生道路。

王華平さんは「プロジェクト完成単位間の完璧な協力は不可欠です。東華大学、中紡院、中原工学院の3つの研究機関は主にプロジェクト技術の基礎理論問題研究及び産業化技術開発を担当しており、高品質差別化シリーズの再生ポリエステル繊維の準備を開発するために理論基礎と技術サポートを提供しております。

02イノベーション

王華平の紹介によると、このプロジェクトはわが国の古式ポリエステル資源の循環再生発展戦略の需要をめぐって緊密に取り組まれ、自主的創造革新に立脚し、国家重点研究開発計画などの支持のもと、ポリエステルと混ざり成分の作用メカニズムを深く研究し、均一化と安定化を中心に、資源化前処理、溶体品質コントロール、多グループの原位置利用、高値差別化をめぐって、四つの技術革新を形成した。

プロジェクトの代表製品―高品質再生ポリエステル短繊維

その一つは、廃棄ポリエステル織物と瓶の高効率前処理技術と装備を研究開発し、高効率資源化と分類分類分類の標準化を実現し、多源廃棄物の資源化難題を克服しました。もう一つは、「微醇解－脱振る—増粘」新プロセスを作成し、多源廃棄ポリエステル再生紡糸の安定性、品質管理及び再生効率の両立難題を克服しました。三つは、染化剤の原原原位置配色、混混化技術を突破し、高分子を使用して、高分子を利用しました。低融点／再生ポリエステル複合直紡技術により、再生複合紡糸の難問を解決し、低コストで効率的な再生と高付加価値の統一を実現しました。

「低融点／再生ポリエステルコア複合繊維融液直紡技術の難点は主に再生融液が調合されているが、再生融液の良好な紡績性を保証することができるが、原生地に比べて、組立品の昇圧が速く、輸出のせん断が高いという特徴があるため、複合紡糸は皮層と芯層が高せん断区で整合する必要があるが、一般的な間ベンゼンの低融点共エステル調合式が高いせん断下で破裂しやすい。このプロジェクトは高分子構造の革新設計に基づいて、多元的な協働効果共重合の新しい調合指図書を開発し、融点などの指標を満足させるとともに、高剪断下の複合可紡性を著しく向上させ、高圧高剪断複合を実現しました。同時に研究開発した低温大風量の環吹き、多径牽伸低温長距離伸長などの技術に協力して、複合紡糸の効率は50%向上し、製造率は99%で、原生複合紡糸の製造率より2%向上し、製品の性能は原生と一致し、繊維のコストは16%減少しました。第四の革新点について、王華平は補足しました。

プロジェクト製品応用展示

以上の革新に基づいて、このプロジェクトは相次いで融液の増粘難、融液の品質変動が大きい、再生繊維の色収差の堅牢度及び生態安全性の制御、再生繊維の差別化などの難題を克服し、原料の適応性が強く、競争力の高い再生ポリエステル繊維の柔軟性化と高効率化の技術体系を作成し、再生ポリエステル資源特性に基づく高値化専門製品開発システムを構築し、再生ポリエステル繊維の服装、紡織、靴、靴、靴、自動車内装などの分野における応用を推進しました。

03成績

プロジェクトが創建した新プロセスシステムは再生コストと高品質を兼ね備えており、再生繊維の性能が元のレベルに達するだけでなく、色収差、色堅牢度などの指標でも原生繊維より優れています。また、コストも原生繊維より低く、クリーン生産の要求を満たしています。同時に、プロジェクトは中国の循環経済建設の戦略的需要を引き締め、紡績のグリーン発展のボトルネックに焦点を当て、国と地方政府の支持を得て、産業化の普及速度も著しく加速している。

プロジェクト代表製品―高品質再生ポリエステルフィラメント

このプロジェクトは世界最大の「繊維から繊維へ」の効率的な循環利用と「チップから繊維へ」の規模化スマート再生ポリエステル繊維生産基地を建設したという。ポリエステル廃紡再生紡糸において、大発と優彩両社は慈溪、余姚、江陰に生態模倣粽、超柔賽絨、全色系多彩、土工専用、車内装専用、低融点複合再生短繊維生産ライン19条を建設しました。生産能力は30万トン/年です。廃瓶処理及び差別化の再成長糸において、海塩海利は海塩に異形断面、多彩なFDY、POY及びITYフィラメント生産ライン8条を建設し、生産能力は15万トン/年である。製品はアディダス、GM、新秀麗、宏祥などの有名ブランドに人気があり、欧米、東南アジアなど15カ国に輸出されています。2015-2017年に完成した会社は79.9億元の販売を実現し、利潤は3.43億元で、税金を上納して1.48億元で、輸出外貨は2.61億ドルを獲得しました。

生産現場

プロジェクト全体において、回収システムの構築は非常に複雑な工事であり、技術的要因の影響以外に、民衆の環境保護意識、国家政策法規などの制約も大きい。このプロジェクトはスクラップポリエステル織物の回収において、化学繊維工場を中心として、資源化処理会社に拡張されています。自身の組み合わせてセットになっている廃紡粒料工場のほか、河北、河南、安徽、福建などの粒状工場と協力して、資源の供給を保証しています。

王華平氏は記者団に「わが国の関連システムの建設はまだ初級段階にあり、日本、EU及びアメリカは回収システムの構築において長い間発展してきたが、形式は多様で、運行安定性、長期性も同様に改善されている。次の段階では、下流ブランドと協力して、資源化企業、繊維企業、ブランド企業、後加工企業との連携システムを構築し、源から出発し、同質異性製品を設計し、再生循環方式を明確にし、点対点の循環を実現する。同時に、私達も家庭用紡績の集積地と協力して、カーテン回収システムなどの向かい側の回収システムを構築し、徐々にリサイクルポリエステルの循環利用率を向上させることを保証します。また、ナイロンやセルロースなど他の種類の織物の再生サイクルにも、大きな割合で混ざった織物の再生サイクルにも、多くの単位が参加してほしいです。

廃ポリエステルボトルの回収システムの構築について、記者は先日、「リサイクル化学繊維業界高品質発展フォーラム」でも海塩海利が徐々に国内回収システムの構築に力を入れていることを知った。例えば、長江デルタ地域の三省一市をカバーするPETボトルネットワークを構築し、20以上の自営回収ステーションと300以上の協力回収拠点を含み、ポリエステルボトルの年間回収処理量は15万トンに達する。