全球合成纤维市场年产量约为250万吨,主要用于纺织、家居及玩具制造,其中中国是最大生产国。传统腈纶纤维生产依赖昂贵的有毒溶剂如DMF和DMAc,不仅成本高且污染严重。巴西圣保罗的Quimlab公司开发了一种名为Thermpan的新工艺,利用生物柴油生产中的副产物甘油替代传统溶剂,实现了绿色制造。
该创新技术允许聚丙烯腈(PAN)聚合物在熔融状态下直接加工,无需经过溶解、洗涤和溶剂回收等繁琐步骤。甘油作为增塑剂,不仅使原本不可熔融的PAN变得可塑,还能将其与PVC等其他聚合物结合,拓展了其在包装、管材及日用品中的应用。Quimlab已申请三项专利,目前处于中试阶段,预计两年内实现工业化。
这一突破对巴西乃至全球生物柴油产业链具有重大意义。巴西每年生物柴油产量巨大,产生约25万吨甘油,而国内年消耗量仅4万吨,过剩甘油面临环保处理难题。Quimlab的技术可将粗甘油提纯至97%纯度并直接用于纤维生产,不仅解决了废弃物处理问题,还预计能将纤维生产成本降低至少10%。
除了环保纤维,Quimlab正与巴西航空工业公司(Embraer)、空军技术研究所(ITA)及海军技术中心(CTM)合作,利用Thermpan技术开发低成本碳纤维前驱体。这种材料可用于制造防火服、航空航天部件及潜艇等高端领域,填补了巴西在该领域的空白。该项目已获得圣保罗州科研基金会(FAPESP)及国家科技发展委员会(CNPq)的资金支持。
对于中国纺织及新材料行业而言,Quimlab利用生物质副产物实现技术突围的案例极具参考价值,提示我们在“双碳”背景下,通过工艺创新将废弃物转化为高附加值材料,是降低生产成本与提升环保绩效的双赢路径。
