科技日报记者 陈汝健
“每年，我国有超过2000万吨的废旧棉织品被丢弃。但其实，这些看似无用的旧棉衣物，每吨可生产出0.99吨分色棉纱……”这一庞大的数据，让唐山三友集团化纤公司产品研发部部长刘辉，燃起了“变废为宝”的决心。
为延续旧棉纤维的生命力，刘辉带领团队潜心攻关再生纤维生产技术，历时5年，研发出含有50％再生浆粕的再生纤维。
小试，均匀聚合性能
11月11日，记者走进唐山三友集团化纤检测室，眼前是一片色彩斑斓的景象——白、棕、黄等多种彩色再生纤维摆放于样品架上。刘辉正站在一台仪器旁，指导技术人员检测刚从生产线上取回的样品纤维强度。
“能否将旧棉衣物变成纤维，纺成棉丝？”2019年，刘辉为实现这一梦想，带领团队投身再生纤维技术研发实验场。
旧衣物焕新，需先将旧衣物制成浆粕，然后做成纤维、纺成棉丝，再织成棉布，最终制成新衣物。在这一过程中，再生浆粕成分的均匀聚合是基础，也是决定能否制成纤维的关键。
浆粕产地不同，其成分的聚合性能各异。要实现生浆粕成分均匀聚合，就需找到影响均匀聚合的因素。
经过多次尝试，刘辉和他的团队意识到，影响浆粕均匀的“阀门”或许潜藏在溶液配比里。和溶液“较上劲儿”的刘辉们，日夜奋战
在试验现场。他们和疏解机、老成箱等设备仿佛成了最亲密的“战友”。
经过不懈探索与试验，他们终于发现了浆粕聚合度变化的一个规律。“来自不同区域的浆粕，其聚合度高低不一，反应性能就会不同。”刘辉介绍，“浆粕里存有不同成分的棉纤维，溶液难以溶解的异类棉纤维就会堵孔。”
小试至此，异类棉纤维成为影响成纤的主要因素。对此，刘辉提出了一个新思路：“能否通过调整溶液配比，转化浆粕里的异类棉纤维？”
中试，革新传统工艺
“千吨级中试生产时，喷头仍有时被堵塞。”刘辉说，纺织胶里的胶粒还需要根除掉。为解决这一难题，刘辉再一次带领团队成员投入到中试车间里。
“生产再生纤维，制胶和纺丝是最关键的两个工序。”顺着生产工艺流程挨个捋，刘辉最终将矛头指向了制胶工序。
他们把浆粕打入沉降罐，但碱液中的杂质沉降速度慢；采用超滤微孔过滤，杂质仍会堵塞喷头……
“多次失败后，一位团队成员建议，能否增加胶液均化处理装置？”在刘辉看来，这个建议让大家豁然开朗。这套装置引入后，成为高效转化浆粕异物的“杀手锏”。
“中试实验时，我们开启了均化处理装置，让制备的纺丝胶更加清澈。”刘辉说，“均化机具有研磨、均化的特性，可以通过反复旋转的转子转化纺丝胶中的顽固异物。”
有了理论和实践的支撑，研发团队让成果走上生产线，转为规模化生产。
“看似简单的工艺革新，其实正是将化学问题物理化、复杂问题简单化。”刘辉说，这样的试验，没有参考可循，只能靠自己来检验。
2023年2月，当再生浆粕比例提升至50%时，监测屏幕上的各项生产指标全部稳定，试验取得重大突破，他们找到了根除浆粕异物的规律。
那一刻，他们攻克了旧衣物变再生纤维的关键技术。
量产，成果走向世界
在刘辉和团队的努力下，再生纤维实现规模化量产，并走向国际市场。
“我们新改造的差别化再生纤维生产线，年产能达到4万吨，产量居国内行业首位。”刘辉向记者透露，截至目前，他们已生产再生纤维1万余吨，按2023年全国棉花单位面积产量计算，相当于种植了74460亩棉花。
这项新技术已经获得了行业的广泛认可。“2024年1月，中国纺织工业联合会鉴定认为，我们的废旧棉制备粘胶短纤维产业化技术已达到国际领先水平。”刘辉微笑着表示，随着再生纤维技术的成熟，他们正准备从8000吨/年的中试生产线，转到4万吨/年的规模化生产线。
“源于再生纤维的低碳属性，欧洲服装品牌特别看重这点。”该公司销售部部长李晓东告诉记者，他们的再生纤维销往国内外10余家纺纱企业，最终被国外30多家服装品牌采用。
在今年召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上，习近平总书记强调，要积极运用新技术改造提升传统产业，推动产业高端化、智能化、绿色化。唐山三友集团董事长王春生表示：“接下来，我们将持续探索再生浆粕的应用比例，进一步扩大再生纤维产能，让‘负碳’的绿色纤维惠及更多国家和地区。”
