秸秆是生物质纤维的原料之一 。图片来源：深圳特区报
■本报记者 黄明明 实习生 李勤
有件“的确良”的衣服，在30年前的那个时代是件时髦的事。凭着耐穿、易干、免烫、不褪色等优良特点，涤纶（“的确良”的材质）可谓化纤产业发展的奇迹。
“化纤行业应该争取在下一个30年创造一个生物质纤维发展的奇迹。”在近日召开的中国纺织工程学会化纤专业委员会年会上，业内专家呼吁。印证这一呼吁的还有来自国家的布局，《中国生物质纤维及生化原料科技与产业发展（30年）路线图（“十二五”版）》（以下简称“路线图”）日前发布，展现了一个清晰的生物质纤维路线图。
在全球石油等资源日益紧张的情况下，生物质纤维代表化纤的未来。而摆在眼前的现实是，目前我国的生物质纤维研究多处在实验室或工业化试验 阶段，离真正的产业化还有一段距离。
生物质代表化纤的未来
早晨，张女士从睡梦中醒来，穿上了生物聚酯纤维的裙子，亲了一口5个月大的小女儿，小宝贝穿着由牛奶蛋白纤维制成的婴儿服装。张女士突然不小心碰到了滚烫的牛奶，医生给她缠上了一层用壳聚糖纤维制成的纱布。
这是“生物质纤维”走进人们日常生活的理想化场景。
原料一直是化纤发展的瓶颈。为了突破这样的瓶颈，一些有实力的大企业向上游走，选择开采石油作为原料。
中国是世界最大的化纤生产国。随着能替代石油的可再生、可降解的新型化纤原料的经济性日益显现，以生物质工程技术为核心的生物质纤维及生化原料取得快速发展，有媒体曾把“生物质纤维”誉为化纤产业里的又一个“的确良”。
从类别上，生物质纤维包括生物质原生纤维、生物质再生纤维和生物质合成纤维。其中，生物质原生纤维是衣服的主要原料，也是我国的传统优势品种，主要来自于麻棉以及动物纤维。生物质再生纤维则是利用棉花、木材加工后的废弃物及植物秸秆经化学、生化方法处理，再生而成的纺织和产业用纤维。生物质合成纤维来源于可再生的生物质资源，能够解决合成纤维过度依赖石化原料的问题，目前PTT、PLA、PBS、PHA等生物质合成纤维已突破关键技术。
“从现在下手推动生物质纤维和生物原料的发展有三个目标：缓解资源压力、解决环境约束问题和实现低碳、绿色的可持续发展。”中国化纤协会名誉会长郑植艺对《中国科学报》记者表示。
原料和技术是关键
而翻阅上述路线图设定的目标，与再造一个生物质“的确良”的愿望相比，路线图略显保守，如在原料替代、过程替代、生化改性等方面在2020年达到行业平均替代水平目标仅为5%。
对此，山东华兴纺织集团有限公司总工程师周家村对《中国科学报》记者表示，这份路线图是国家基于对生物质纤维进行细分，并对每一小部分作了详细的调研，根据实际情况提出的新发展要求。
据郑植艺介绍，路线图是以国内国际生物制造发展情况为基础编制的。它的思路是围绕生物质纤维及生化原料，对化石原料资源、化工加工工艺路线实施替代，以及生化方法改性，实现生化差别化发展。
实现上述目标，最关键的是要破解技术和原料瓶颈。
“生物质纤维中的生物质再生纤维已经发展得比较成熟，因为原料就是生物质，但是现在着重需要解决的问题是如何改进生化的方法和扩大生物质的使用范围。比如，要想生产粘胶纤维，就不能过多地依赖棉短绒。而且从长期发展来看，需要提高秸秆的使用比例，或者扩大竹浆、麻浆的来源。”郑植艺说。例如，合成纤维中的PLA（聚乳酸纤维）虽然已经具备了产业化的基本技术条件，但是在原料来源上还存在一定问题。“为了避免和人‘争’粮，它的产业化发展应该从秸秆的方向切入，但是生物秸秆也有问题。”郑植艺分析，“产业化生产需要的秸秆量很大，而秸秆的收集成本不能过高；也要解决好清洁生产的问题。”
山东华兴纺织集团有限公司作为国内为数不多的以生产壳聚糖纤维为主的企业，周家村也表示了对原料问题的担忧，“小龙虾壳固有品质较低，在生产过程中，经常出现质量波动。壳聚糖纤维的原料可循环再生，虽然中国每年有几十万吨的虾、蟹壳原料，但能提取纺丝原料的产量还是有限的”。
郑植艺再三强调，路线图中，重要内容是中国生物质纤维及生化原料发展中必须着重解决的10项共性的课题、技术和工程。其中，生物质纤维和生化原料的最大来源是秸秆，高效、低成本的秸秆预处理技术是基础技术。秸秆要达到木质素、纤维素和半纤维素这三素的分离与综合利用。
在实际生产中，周家村也表示国内在技术方面遇到了同样的瓶颈，“我们虽然在这方面做了许多试验，掌握了一定的提取技术和较先进的纺丝工艺，但小龙虾壳、虾米壳制备的国产原料的纺丝工艺与外国蟹壳原料制备的纺丝工艺有明显差异，有待进一步完善优化”。
缺行业龙头企业
郑植艺认为，吸引大企业的参与，是加快生物质纤维行业发展的最有效手段。如壳聚糖纤维，其产业化进程加快，技术获得了突飞猛进，正是得益于大企业的加入。
以奥地利兰精公司研发的Lyocell纤维为例：2008年全球总产能达到13万吨，2010年投资1.2亿欧元，受溶剂成本等因素的影响，目前的年产量为15万吨。
而遗憾的是，目前行业内的大企业并没有将精力转移到生物质纤维上。当然，这是一个过程，需要时间和条件。
郑植艺表示，为了扭转此种局面，业界在做好基础技术研发工作的同时，在战略层面，有意识地调整行业结构，强调依靠成熟的生物质纤维技术才能取得行业发展的关键性突破。
据悉，“十一五”之后，化纤行业关注的重点已经逐渐从量的发展转到行业结构调整、品种发展和高新技术应用。
郑植艺指出，企业以前遵循的是“别人创造，我搞产业化；别人发明，我搞规模化”。
“这种情况迟早会造成被动，技术是发展的核心。出于种种原因，国外对生物技术出口设置很多壁垒，因此，国际合作的空间相对狭小，所以生化技术的开发与应用应更多地依靠自我创新。大企业参与到创新中来，这是行业成熟的一个标志。”郑植艺补充道。
《中国科学报》 (2012-07-24 B1 生物周刊)
