原液着色纤维的春天来了！上下游如何共促化纤母粒行业高质量发展

“原液着色纤维的春天已经到来了，其前景将非常广阔。”在12月27日于杭州萧山召开的化纤母粒和原液着色纤维产业链企业座谈会上，参会代表都对该类纤维的未来发展展示出极大的信心。

本次会议由中国化学纤维工业协会主办，旨在掌握我国化纤母粒行业发展现状，促进化纤母粒行业与化纤产业协同发展。会上，中国化学纤维工业协会宣布成立化纤母粒产业链企业工作组。该工作组包括26家成员单位，现场推选苏州宝丽迪材料科技有限公司任主任单位，东华大学研究院任副主任单位。中国化学纤维工业协会万雷任联系人，东华大学研究院吉鹏任副联系人，其他组织机构及成立事宜将按照程序补充。

原液着色纤维发展空间非常广阔

原液着色纤维是通过在纺丝前将着色剂加入到聚合物熔体/溶液中而制得的有色纤维，不再需要后道染色。我国从20世纪70年代开始色母粒研发工作，80年代初期引进原液着色纤维的生产技术。据东华大学研究院副院长王华平介绍，与常规的化学纤维相比，原液着色纤维具有以下优势：一是对环境友好。纺前着色所用着色剂不含禁用结构和有害成分，对环境友好，对人体不会造成伤害。同时纺丝过程中不产生废气、废渣，原料利用率为100%。二是性价比高。纺前着色过程与纺本色丝再染色相比较，仅增加一个母粒注入环节，而去掉了整个印染过程，原料利用率大大提高。因为无废水生产，省去了污水处理费用等，纺前着色的成本在印染成本的一半以下。三是低能耗。纺前着色仅在色母粒加工制造过程和化纤厂使用前的过程中消耗电能，每吨有色纤维的着色能耗约为50KWh，比印染更为节能。四是无污染。纺前着色缩减了印染设备和多道纤维或织物的染色工艺，减少了原材料的消耗，降低了染色成本，节省了巨额的治污费用。

在绿色、低碳、环保的时代主题下，原液着色纤维因具有上述优势被应用在绣花线、缝纫线、车用纺织品、户外纺织品、袜子、工装、窗帘及常规服用纺织品等领域。

近年来，我国的染料工业、电子配色技术和色母粒生产技术都得到了长足发展，有效推动了我国原液着色纤维产业的快速发展。据中国化学纤维工业协会吴文静介绍，2010年以来，原液着色纤维的年均增长率达到两位数，到2017年我国原液着色纤维的年产量约为500万吨，约占化学纤维年产量的10%。目前，涤纶、锦纶、再生纤维素纤维和腈纶等纤维均能实现原液着色纤维生产。其中，涤纶产量占到了原液着色纤维产量的90%，约为440万吨，占到了涤纶总产量的11.2%。

此外，中国化学纤维工业协会为了加大对化纤母粒企业的宣传和服务，第一步将启动化纤母粒企业的排名发布工作。

未来，高品质、高功能、低能耗和低排放将是新一代化学纤维产业技术的发展方向，以原液着色纤维为代表的生态纺织品代表了消费和生产的新浪潮。预计未来5年，全球纤维加工量仍将以每年3%左右的速度增长。在中国化学纤维工业协会副会长赵向东看来，中国化纤产量基数远高于其他国家和地区，并且中国经济进入结构性调整和降速的“新常态”，受此影响中国化纤产量增速也将比前几年有所下调。但中国化纤产业在技术、规模效益、产业链配套等方面的竞争优势将继续保持，特别是中国的内需市场仍将主要依靠本国的化纤产业来满足，因此预计中国化纤产量增长速度仍将高于其他国家和地区，至少是同步增长。假设按3%的增速计算，相当于全球纤维加工量每年增长300万吨，中国化纤产量每年增长近200万吨，增量仍集中在中国。

“我国原液着色纤维的年产量仅占中国化纤年产量的10%左右，其他仍采用传统印染或其它处理方式，预计未来5年，原液着色纤维的增长速度将超过通用纤维的增速，发展空间还很大。”赵向东补充道。

高品质化纤母粒技术取得较大进步

在原液着色纤维的发展过程中，作为重要原料的高品质化纤母粒发挥了极其重要的作用。

据记者了解，当前，我国化纤色母粒生产企业有30多家，包括苏州宝丽迪材料科技股份有限公司、厦门鹭意彩色母粒有限公司、浙江金彩新材料有限公司、常州富桐纤维新材料有限公司、广东彩艳股份有限公司、吴江市曙光色母粒厂、厦门鑫万彩塑胶染料工贸有限公司、科莱恩化工（广州）有限公司等。据相关数据统计，上述企业的产能集中度约为62%。

这些龙头企业是引领化纤母粒高品质发展的主力军。在他们的引领下，近年来，化纤母粒在功能化研发技术上取得了较大进步，主要表现在以下4个方面：一是基于分子设计原理及市场应用需求，引入亲水、阻燃、防污、抗紫外等组分，开发出复合功能色母粒，实现了有色聚酯纤维的功能复合，提升产品的附加值。二是针对常规PET纤维吸湿性差、易起静电等问题，基于分子设计创新性地制备出高流动性、高亲水聚酯母粒，极大提升了PET纤维的热湿舒适性。三是基于无机功能粉体表面修饰实现在基体中的高稳定、高均匀分散，在纤维制造过程中进一步结合异形纺丝技术生产出吸湿快干型纤维。四是关注大健康产业，创新地在色母粒中引入功能炭材料（竹炭、咖啡炭、茶炭、石墨烯等）制备得到生态保健功能母粒，使纤维具有除臭、抑菌、远红外等功能。

王华平认为，接下来，舒适保健、安全防护、环境友好是多功能母粒产品的研发方向。在创新过程中，母粒必须做到与应用对接。“功能母粒可以考虑在无染循环再生聚酯纤维、多彩无染聚酯纤维、石墨烯改性有色纤维、生态抑菌有色纤维、功能保暖有色纤维、功能凉感有色纤维、全生物基可降解有色纤维等应用上进行更多的探讨。”王华平说道。

值得一提的是，前不久，由中国纺织科学研究院牵头的国家重点研发计划“高品质原液着色纤维开发及应用”项目通过科技部高技术研究发展中心的中期验收，项目突破了直纺超细旦原液着色聚酯短纤维制备技术，突破了熔体直纺特黑缝纫线用高强原液着色聚酯短纤维制备技术，有效推进了高品质原液着色纤维的市场化进程。据记者了解，苏州宝丽迪材料科技股份有限公司和浙江金彩新材料有限公司承担了该项目的部分专题。

宝丽迪负责的专题名称为《聚酯纤维用高品质色母粒、功能母粒制造产业化技术研发》，该专题的研发方向是研制高含量、多元组分增强混合分散自清洁母粒加工设备，开发出高色牢度、深色及彩色细旦原液着色聚酯纤维用色母粒产业化技术。核心技术及创新点体现在原液着色纤维用母粒的颜料和功能性纳米粉体协同控制及分散技术等方面形成技术突破，形成自主知识产权。

目前取得的主要成果有以下几项： 一是开发出多款长丝POY、FDY及短纤熔体直纺专用黑母粒和消光母粒，建成10000吨/年的熔体直纺纤维母粒专用生产线，形成规模化生产销售，实现直纺母粒年销售5000吨。同时，新产品聚酯熔体直纺长丝、直纺短纤黑母粒已经实现销售，从2016年7月-2018年10月，已累计销售聚酯直纺黑母粒10883吨，实现产值15256万元，实现利润1191万元，创税618万元。（不含切片纺聚酯黑母粒、彩色母粒）。产品被浙江恒逸、荣盛石化、江苏恒力、江苏国望高科、仪征化纤、福建百宏聚纤等企业使用，得到广泛认可。 二是成功开发50%超高浓度高色牢度的色母粒、超高浓度高色牢度彩色抗菌母粒，经POY试纺，加工成0.8dpf的DTY，粉体含量达2.7%，其纤维强度指标达到目标要求、母粒使用温度≥295℃、母粒分散性能指标均达到或超过项目要求。纤维功能指标通过第三方SGS的检测。 三是形成批量销售高品质基础色色母粒7种，申请发明专利2项。

浙江金彩新材料有限公司承担的专题名称为《聚酰胺纤维用高质量色母粒,功能母粒制造产业化技术开发粒》，并成功完成了该课题的中期考核指标：压滤值≤0.18MPa.cm/g,72小时生产产品的色差(CIELAB)≤1.5;聚酰胺色母粒使用的温度≥260C,用高质量基础色色母粒种类≥5。

据了解，由于该专题要求开发出原液着色聚酰胺母粒,并要求过滤值低于0.18MPa，致使金彩选择了5种高色牢度颜料做测试，分别为：Red Pigment 122(PA3101T)、Blue Pigment15:3(PA516)、Red Pigment149(PA3102T)、Green Pigment 7(PA601)、Violet Pigment23(PA4100T)。以上5种的颜料粒径皆落在1500~900奈米左右，只不过由于颜料色粉的粒径过大及色粉团聚的因素导致无法更好的应用于聚酰胺纤维中，因此金彩与沈阳化工研究所合作将这5种色粉经由再次珠磨，研磨至平均700奈米,期间添加少许助剂将色粉颗粒达到包覆作用，以期达到在聚酰胺熔体中分散较易流动及分散。

由于聚酰胺为线性大分子结构，分子链高程度的缠结，导致相对黏度高，在熔融状态下其流动性较差，使颜料粉体在聚酰胺熔体中分散较困难。所以金彩使用RV.2.4或RV.1.8聚酰胺切片，这类流动性高黏度低的切片可使色粉更易分布及分散。在分散剂的选用上，选择了聚酰胺蜡以增加色粉的湿润及流动性。同时，还通过增加剪切搅拌的组合来增加色粉在聚酰胺熔体中搅拌揉捏过程中达到较高的分散性，使颜料在聚酰胺融体中得到良好的分散及分布，以达到实验目标的过滤值基本满足纤维颜料的使用要求。

毋庸置疑，这些项目成果将为高品质化纤母粒及原液着色纤维的进一步发展提供有力的技术支撑。

母粒行业与化纤行业需深度融合
需要指出的是，当前化纤母粒及原液着色纤维行业虽然取得了很大成绩，但仍存在一些问题。如色母粒染色的深色及色泽度问题、耐日晒牢度问题，纤维的过度色及印花的问题、小批量生产的问题，母粒与纤维色系色泽度的标准体系问题等均有待于解决。

同时，随着原液着色纤维新技术和工艺水平的研发进入更高层次，下游织造越来越接受和使用原液着色纤维，这些均对化纤母粒的质量、技术及品种等方面均提出了新的要求。

而要解决上述问题，除了企业自身的努力外，在很大程度上还要依托化纤母粒产业链企业工作组的推动。“化纤母粒产业链企业工作组的成立，将有效促进上下游企业间的交流，更好地解决行业内存在的各种问题和需求，从化纤行业高质量发展的源头设计加大母粒行业与化纤行业的深度融合。”苏州宝丽迪材料科技股份有限公司总经理徐毅明说道。

对于工作组今后的工作，赵向东提出了以下建议：一是要关注世界化纤母粒的前瞻技术进步情况，加强沟通和信息互享。二是要加强技术研发投入，关注纺织新材料及时尚、科技和纤维流行趋势产品，开发高品质母粒，引领化纤原液着色纤维和功能性、差别化纤维的发展。三是关注化纤行业绿色制造及智能制造，通过绿色化纤母粒产品减少后道工序生产中的污染物排放，对接化纤行业智能制造接口及要求，融入到化纤智能制造。四是一起推动化纤母粒标准体系建设，发挥我们上下游联动的优势，使我们的标准不但能用于母粒企业，更要使纤维企业看得懂、用得上，保持一定的领先，可以成熟一个制定一个，逐步推进。五是制定化纤母粒行业下一步发展战略路线，共同促进我国化纤母粒行业高质量发展。

值得一说的是，标准体系建设将成为化纤母粒和原液着色纤维及功能性纤维高质量发展的先行者。据中国化学纤维工业协会李德利介绍，目前，原液着色纤维已有不少标准，如涤纶涉及12项，再生涤纶涉及4项，锦纶涉及3项，粘胶、PTT各涉及2项，芳纶和腈纶各涉及1项，基本覆盖了所有的纤维种类。在色母粒纤维标准方面，近期工信部公布的2018年第4批行业标准制修订计划中涉及了2项标准，分别是由苏州宝丽迪材料科技股份有限公司牵头起早的《纤维级聚酯色母粒标准》，和由浙江金彩新材料有限公司牵头的《纤维级聚己内酰胺色母粒标准》，这两项标准预计2020年完成。

那么，中国化学纤维工业协会接下来在推动标准制定上有何考虑？对此，李德利表示，在制定原液着色纤维标准的过程中，将对色牢度提出更多的要求，还将在建立原液着色纤维色卡标准体系上进行更多探索。在制定色母粒纤维标准的过程中，计划将绿色纤维标志认证中针对原液着色纤维中色母粒的相关要求作为参考。