生物質(zhì)纖維基本可分為生物質(zhì)原生纖維、生物質(zhì)再生纖維、生物質(zhì)合成纖維三大類。以棉、麻、毛、絲為代表的生物質(zhì)原生纖維是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)品種；竹漿、麻漿纖維、蛋白纖維、海藻纖維、甲殼素纖維、直接溶劑法纖維素纖維等生物質(zhì)再生纖維迅速發(fā)展，我國(guó)的PTT、PLA、PHA等生物質(zhì)合成纖維已突破關(guān)鍵技術(shù)，部分產(chǎn)品產(chǎn)能世界領(lǐng)先。大力發(fā)展生物質(zhì)纖維可有效擴(kuò)大紡織原料來(lái)源，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)紡織資源的不足，同時(shí)也是應(yīng)對(duì)石油資源日趨枯竭、實(shí)現(xiàn)紡織工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段；開(kāi)發(fā)可再生、可降解、可循環(huán)利用的生物質(zhì)纖維，也是推進(jìn)化纖原料結(jié)構(gòu)調(diào)整和建立化纖工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要任務(wù)。
進(jìn)入21世紀(jì)，資源與環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為人類社會(huì)共同面臨的重大挑戰(zhàn)，影響著人類社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程與未來(lái)。有關(guān)資料顯示：全球化石能源、資源將逐漸耗竭，石油儲(chǔ)量?jī)H可開(kāi)采約40年左右，煤炭?jī)?chǔ)量可開(kāi)采210年左右，天然氣儲(chǔ)量?jī)H可開(kāi)采約60年左右。因此尋找化石能源和資源的替代，是應(yīng)對(duì)21世紀(jì)資源和環(huán)境挑戰(zhàn)的必經(jīng)之路。
一、生物質(zhì)纖維前景廣闊
目前，以石油衍生物為原料的合成纖維占我國(guó)化纖產(chǎn)量的絕大部分。對(duì)石油資源的過(guò)度依賴制約著我國(guó)化纖工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著社會(huì)的進(jìn)步，實(shí)施綠色生態(tài)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已成為新時(shí)期化纖工業(yè)發(fā)展的主要方向。發(fā)展生物質(zhì)纖維及生化原料產(chǎn)業(yè)與化纖工業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的訴求十分吻合。“加快可再生、可降解生物質(zhì)原料的開(kāi)發(fā)是推進(jìn)化纖原料結(jié)構(gòu)調(diào)整和建立化纖工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要任務(wù)。生物技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)化纖及紡織產(chǎn)業(yè)具有重要的改造和提升作用，生物產(chǎn)業(yè)將在今后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)促進(jìn)化纖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。” 中國(guó)化纖協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)鄭植藝說(shuō)。大力發(fā)展生物質(zhì)纖維可有效擴(kuò)大紡織原料來(lái)源，彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)紡織資源的不足，同時(shí)也是應(yīng)對(duì)石油資源日趨枯竭、實(shí)現(xiàn)紡織工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。
“‘十一五’期間，我國(guó)化纖行業(yè)在特種纖維開(kāi)發(fā)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化方面取得了可喜進(jìn)步，但在生物質(zhì)纖維及生化原料研究方面還沒(méi)有邁出根本性步伐。” 鄭植藝在其《生物質(zhì)纖維及生化原料“十二五”及2020年規(guī)劃研究》的報(bào)告中指出?！?ldquo;十二五”期間，化纖工業(yè)將對(duì)生物質(zhì)纖維及生化原料進(jìn)行重點(diǎn)研究，引導(dǎo)行業(yè)利用生物技術(shù)提升產(chǎn)業(yè)水平，改造傳統(tǒng)再生纖維生產(chǎn)工藝，推廣纖維材料綠色加工和新工藝、集成化技術(shù)。作為重要生物質(zhì)纖維的麻類纖維尤其是黃紅麻纖維產(chǎn)業(yè)，由于符合低碳、綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，其前景將十分廣闊。
目前，我國(guó)再生生物質(zhì)纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2009年產(chǎn)能已達(dá)191萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)能的77%。我國(guó)生物質(zhì)纖維資源儲(chǔ)量豐富，具有廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。A股上市公司中，山東海龍、吉林化纖等都開(kāi)展了生物化纖的研究，并取得了一定成果。生物質(zhì)纖維具有可再生性，生物產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是朝陽(yáng)行業(yè)，尤其是采用量大價(jià)廉紅麻黃麻等麻類纖維為原料生產(chǎn)的纖維，它的原料具有低碳、快循環(huán)的特點(diǎn)，而且可以不占用良田。
目前，化纖行業(yè)的粘膠纖維就屬于生物質(zhì)纖維，但不是通過(guò)生物技術(shù)，而是用化學(xué)方法加工而成。再生纖維是符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，要通過(guò)生化技術(shù)工程提高當(dāng)前粘膠纖維的利用率。
我國(guó)粘膠纖維工業(yè)的發(fā)展已有五十多年的歷史，產(chǎn)量從1957年的300噸，到2009年已達(dá)到151萬(wàn)噸，2010年我國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量達(dá)到220萬(wàn)噸，成為世界第一生產(chǎn)大國(guó)。在此期間生產(chǎn)技術(shù)水平有了很大提高，特別是近幾年，短纖維生產(chǎn)線集成技術(shù)的成功，為行業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)粘膠行業(yè)生產(chǎn)主要以棉漿粕為原料，只有少量的企業(yè)用溶解木漿生產(chǎn)。由于國(guó)內(nèi)原料有限，我國(guó)需進(jìn)口部分棉絨和溶解木漿加以補(bǔ)充。近年來(lái)由于短纖產(chǎn)能的快速增加，原料成為行業(yè)發(fā)展的瓶頸。受到棉花產(chǎn)量和森林資源的約束，新增產(chǎn)能原料來(lái)源需全部依靠進(jìn)口解決。2009年進(jìn)口棉短絨16.12萬(wàn)噸，同比增加115.5%，進(jìn)口溶解木漿85.12萬(wàn)噸，同比增加70.72%，原料進(jìn)口依存度逐年增加，已達(dá)50%以上，并呈上升趨勢(shì)。中國(guó)化纖協(xié)會(huì)粘膠專業(yè)委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)田克對(duì)于粘膠行業(yè)的原料問(wèn)題有著清醒的認(rèn)識(shí)。田克說(shuō)，2010年我國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量能達(dá)到220萬(wàn)噸，其中長(zhǎng)絲達(dá)20萬(wàn)噸，短纖為200萬(wàn)噸，生產(chǎn)這些產(chǎn)品需消耗漿粕230多萬(wàn)噸，除了10萬(wàn)噸的木、竹、麻等漿粕外，還需要220萬(wàn)噸的棉漿或木漿，根據(jù)我國(guó)棉花產(chǎn)量等資源推算，我國(guó)年漿粕產(chǎn)量約100萬(wàn)噸，以目前產(chǎn)能計(jì)算，尚存在120萬(wàn)噸的漿粕缺口，供需矛盾十分明顯。 與此同時(shí)，受我國(guó)耕地面積的制約以及糧棉爭(zhēng)地影響，棉花面積及產(chǎn)量不會(huì)有大的增長(zhǎng)，相應(yīng)的棉短絨增量也不會(huì)大。
目前，傳統(tǒng)化纖工業(yè)正在逐步向生物質(zhì)纖維領(lǐng)域擴(kuò)展，量大面廣的麻纖維，通過(guò)生化工程可以解決一直困擾行業(yè)發(fā)展的脫膠問(wèn)題，黃/紅麻、苧麻等領(lǐng)域都會(huì)實(shí)現(xiàn)重大的技術(shù)突破。據(jù)中國(guó)化纖協(xié)會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，2009年，我國(guó)化學(xué)纖維產(chǎn)量達(dá)到2726．06萬(wàn)t，比08年同期增長(zhǎng)14．31％。其中，黏膠纖維為151．22萬(wàn)t，比上年增加14．33％，占化學(xué)纖維的5．48％；合成纖維為2175．17萬(wàn)t，比上年增加14．66％，占化學(xué)纖維的93．21％。2010年，我國(guó)化學(xué)纖維產(chǎn)量將達(dá)到3000萬(wàn)t。 “生物質(zhì)纖維”將成為未來(lái)紡織行業(yè)發(fā)展的主要方向，有關(guān)專家表示，由于全球石油資源日趨匱乏，作為世界最大的化纖生產(chǎn)國(guó)，我國(guó)化學(xué)纖維的產(chǎn)量將會(huì)受到越來(lái)越多的制約，為了滿足市場(chǎng)需求，必須有相應(yīng)的替代資源以滿足生產(chǎn)發(fā)展和消費(fèi)增長(zhǎng)的需要。在這種情況下，能替代石油的可再生、可降解的新型化纖原料的經(jīng)濟(jì)性日益顯現(xiàn)，以生物質(zhì)工程技術(shù)為核心的綠色纖維及材料的快速發(fā)展，將成為引領(lǐng)化纖工業(yè)發(fā)展的新潮流。
生物質(zhì)纖維在未來(lái)的發(fā)展中將實(shí)現(xiàn)“資源有效利用”、“技術(shù)環(huán)境友好”、“產(chǎn)品靈活多樣”。“生物質(zhì)纖維及生化原料”是緊密結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，符合國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展需求的一項(xiàng)重大課題，將成為未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)紡織行業(yè)發(fā)展的主要方向。“生物質(zhì)纖維”研究應(yīng)注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合走可持續(xù)發(fā)展之路,有關(guān)專家表示，國(guó)內(nèi)生物質(zhì)纖維尤其是纖維素纖維的研究具有一定的特色，有些處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
二、麻類發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和前景
麻是天然纖維中僅次于棉花的第二大類纖維類別，麻主要包括苧麻、亞麻、大麻、黃麻/紅麻、劍麻等，目前全世界麻類面積200萬(wàn)公頃左右，纖維年產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸左右，其中黃麻/紅麻大約占總產(chǎn)量的70％左右，主要集中在印度、孟加拉國(guó)，其次是中國(guó)、緬甸、印度尼西亞等。
目前麻主要還是作為傳統(tǒng)產(chǎn)品為主的原料，要成為新興生物質(zhì)纖維的重要原料將取決于以下幾因素：
1、市場(chǎng)的需求：2010年國(guó)內(nèi)棉花660多萬(wàn)噸，而棉紡需要1000余萬(wàn)噸，棉花缺口需要進(jìn)口，我國(guó)2010年產(chǎn)化纖超3000萬(wàn)噸，主要是合成纖維和粘膠纖維，我國(guó)粘膠纖維工業(yè)的發(fā)展已有五十多年的歷史，產(chǎn)量從1957年的300噸，到2009年已達(dá)到151萬(wàn)噸，2010年我國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量能達(dá)到220萬(wàn)噸，同比增加45.6%，成為世界第一粘膠纖維生產(chǎn)大國(guó)，2010年我國(guó)220萬(wàn)噸粘膠纖維中，其中長(zhǎng)絲達(dá)20萬(wàn)噸，短纖為200萬(wàn)噸，生產(chǎn)這些產(chǎn)品需消耗漿粕230多萬(wàn)噸，除了10萬(wàn)噸的木、竹、麻等漿粕外，還需要220萬(wàn)噸的棉漿或木漿，根據(jù)我國(guó)棉花產(chǎn)量等資源推算，我國(guó)年漿粕產(chǎn)量約100萬(wàn)噸，以目前產(chǎn)能計(jì)算，尚存在120萬(wàn)噸的漿粕缺口，且未來(lái)缺口越來(lái)越大，供需矛盾十分明顯。
與此同時(shí)，我國(guó)年需糧食至少要在5000億公斤以上，2010年我國(guó)產(chǎn)糧5450億公斤左右，全球糧食需求呈剛性增長(zhǎng)，我國(guó)的糧食因人口增長(zhǎng)及生活水平提高剛性需求每年需增加在40億公斤左右，受我國(guó)耕地面積的制約以及糧棉爭(zhēng)地影響，糧食是必須首先放在首要位置，棉花面積及產(chǎn)量不會(huì)有大的增長(zhǎng)，相應(yīng)的棉短絨增量也不會(huì)大。
紅麻/黃麻一直以來(lái)僅被用于制作包裝用麻布（袋）、麻繩等低附加值產(chǎn)品和一些生物質(zhì)復(fù)合材料，效能沒(méi)有得到充分發(fā)揮。山東海龍股份有限公司以紅麻/黃麻為原料，采用自行開(kāi)發(fā)的特殊工藝，制得了新型纖維素纖維—麻賽爾纖維，不僅徹底改變了紅黃麻纖維難以進(jìn)行紡織、染整的不足，而且保留了天然麻纖維原有的抗抑菌、吸濕排汗、舒爽等特性。同時(shí)，“十一五”化纖工業(yè)發(fā)展指導(dǎo)思想中提到大力發(fā)展生物質(zhì)纖維，包括“進(jìn)一步開(kāi)發(fā)竹漿纖維、麻漿纖維系列品種，擴(kuò)大應(yīng)用，提高附加值”。麻賽爾纖維使麻纖維的服用領(lǐng)域由外衣到內(nèi)衣，是麻纖維應(yīng)用史上一次顛覆性的革命，極大地提高了麻資源利用效率和附加值。因此麻成為新興生物質(zhì)纖維重要原料的潛在市場(chǎng)是巨大的。
2、原料價(jià)格與農(nóng)民利益：因紅麻等較耐鹽堿、耐漬、耐旱，不占有良田，按目前紅麻收購(gòu)價(jià)5000-6000元/噸，采用良種配良法，相比同期大宗作物，同樣的土地上種麻可明顯獲得較高的效益。如在淮河流域河南、安徽的主產(chǎn)麻區(qū)低洼澇地6月初播種的麥茬超級(jí)雜交紅麻至10月中旬收獲可獲得250—300公斤/畝左右的纖維產(chǎn)量，生長(zhǎng)4個(gè)月紅麻纖維及麻骨的畝收入1500—2000元左右，效益明顯高于其它作物，因?yàn)槠渌魑锶缬衩子錾?span lang="EN-US">7-8月份的洪澇災(zāi)害或花期遇低溫陰雨會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至虧本，而對(duì)生長(zhǎng)中期耐漬能力強(qiáng)的高桿作物紅麻來(lái)說(shuō)影響不大；在河北唐山市的低洼鹽堿地春播雜交紅麻配套地膜復(fù)蓋可獲得350—400公斤/畝左右的纖維產(chǎn)量，生長(zhǎng)5個(gè)多月紅麻纖維加上麻骨的畝收入可達(dá)3000元左右，在這樣的土上而種其它作物幾乎沒(méi)有什么收益；在新疆南疆地區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)不太適應(yīng)種棉花的第三類土壤（低洼鹽堿地）上種植雜交紅麻獲得了350公斤/畝左右的纖維產(chǎn)量，潛力巨大；在洞庭湖區(qū)湖北洪湖市的低洼澇地4月下旬春播超級(jí)雜交紅麻至10月下旬收獲6個(gè)月的生長(zhǎng)期獲得了400—500公斤/畝左右的纖維產(chǎn)量，成效十分顯著，同期作物棉花如遇上6-7月份大的洪澇災(zāi)害會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至絕收；在安徽六安市的丘崗旱坡地上春播雜交紅麻5個(gè)月的生長(zhǎng)期可獲得350公斤左右的纖維產(chǎn)量，畝收入2000多元，相對(duì)效益突出。
3、原料成本與企業(yè)利潤(rùn)：石油資源將日益缺乏，價(jià)格也越來(lái)越高，在中國(guó)年產(chǎn)3000多萬(wàn)噸的化纖中，以生物質(zhì)纖維（目前主要棉短絨、木漿、少量麻漿等）為原料的粘膠纖維快速發(fā)展，我國(guó)粘膠纖維工業(yè)的發(fā)展已有五十多年的歷史，產(chǎn)量從1957年的300噸，到2009年已達(dá)到151萬(wàn)噸，2010年我國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量能達(dá)到220萬(wàn)噸，同比增加45.6%，成為世界第一粘膠纖維生產(chǎn)大國(guó)，目前粘膠纖維價(jià)格28000元/噸左右，但原料成為發(fā)展瓶頸，不過(guò)麻纖維尤其是紅麻纖維有明顯的競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)勢(shì)。目前粘膠纖維的主要原料棉短絨13000—15000元/噸，而纖維素含量高的紅麻纖維到廠價(jià)只有6500-7500元/ 噸，價(jià)僅棉短絨的一半，因而紅麻纖維具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)勢(shì)。
4、發(fā)展種麻的潛在土地資源：
非耕地資源的充分合理利用是我國(guó)今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)和方向。紅麻耐鹽堿、耐漬、耐旱、耐貧瘠，在我國(guó)1億多公頃的鹽堿地和0.2億多公頃的山坡地，有大量非良田和非耕地適宜紅麻的生產(chǎn)利用，紅麻將是充分利用非耕地非良田資源，發(fā)展綠色生物質(zhì)纖維產(chǎn)業(yè)的重要作物。
三、展望
因麻纖維經(jīng)打包后物流運(yùn)輸方便，一個(gè)年加工能力20萬(wàn)噸級(jí)大型企業(yè)的原料生產(chǎn)供應(yīng)半徑可以在1000
有關(guān)專家強(qiáng)調(diào)，發(fā)展生物質(zhì)纖維，關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)原料選擇和可持續(xù)生產(chǎn)的銜接、相關(guān)技術(shù)與現(xiàn)有裝置的銜接、產(chǎn)品與應(yīng)用市場(chǎng)的銜接。在綜合利用生化原料的基礎(chǔ)上，研究生物質(zhì)資源的前處理和制造化學(xué)纖維的過(guò)程建立以天然纖維素原料為主的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的化工產(chǎn)品體系實(shí)現(xiàn)高性能生物質(zhì)纖維的開(kāi)發(fā)，為產(chǎn)業(yè)化提供支撐。
“生物質(zhì)纖維及生化原料”是緊密結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)，符合國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展需求的一項(xiàng)重大課題，將成為未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)紡織行業(yè)發(fā)展的主要方向。我們相信在國(guó)家的支持及大型龍頭加工企業(yè)的帶領(lǐng)下，通過(guò)深化研究，推動(dòng)科技進(jìn)步，推廣先進(jìn)技術(shù)，麻類尤其是紅麻等作為生物質(zhì)纖維不占用良田可持續(xù)大量生產(chǎn)供應(yīng)、且對(duì)麻農(nóng)和企業(yè)均具有相對(duì)較好的效益，麻類生物質(zhì)纖維將具有十分廣闊的前景。
作者簡(jiǎn)介：李德芳
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所 副所長(zhǎng) 研究員
國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種研究室 主任, 紅麻育種崗位專家
Tel:0731-88998538,13873129468.
Email: chinakenaf@126.com, defangli5@vip.sina.com
