把CO₂“织”进衣服:一项国际先进技术背后的绿色革命 ——二氧化碳基共聚酯制备及纤维/薄膜应用关键技术深度解读

来源:2026/8/5 21:42:00分类:材料化工
遇村
21:42
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  编者按:工业废气中捕集的二氧化碳,经过一系列化学反应,变成了可以纺丝、可以制膜的高性能材料——这不是科幻小说,而是刚刚通过科技成果鉴定的现实。8月4日,由东华大学、江苏新视界先进功能纤维创新中心等六家单位共同完成的“二氧化碳基聚酯制备及纤维/薄膜应用关键技术”项目正式通过鉴定,总体技术达到国际先进水平。从催化剂体系到聚合工艺,从纤维纺丝到薄膜成型,项目打通了从CO₂到高端聚酯材料的全链条技术路径,并在卫生无纺布和薄膜包装两大领域形成应用示范。当纺织业还在为“减碳”寻找路径时,这项技术已经给出了一个从源头固碳的答案。本期报道深度拆解。

  一、事件全景:一项“国际先进”的科技成果鉴定

  1.1 六方协同,五年攻关

  2026年8月4日,由中国纺织工业联合会组织的“二氧化碳基共聚酯制备及纤维/薄膜应用关键技术”项目科技成果鉴定会正式公布结果。

  该项目由东华大学、江苏新视界先进功能纤维创新中心有限公司、福建闽瑞新合纤股份有限公司、中国纺织科学研究院有限公司、优彩环保资源科技股份有限公司、江苏三联新材料股份有限公司六家单位共同完成。项目汇聚了高分子材料、化纤、包装材料领域的权威专家,围绕催化剂体系、聚合工艺、纺丝成膜加工、产品性能及产业化可行性开展了综合评审。

  经专家组全面评审,项目总体技术达到国际先进水平,部分核心工艺实现重要突破。

  1.2 从CO₂到高端聚酯:一条完整的技术链条

  项目面向二氧化碳资源化利用与高端聚酯材料绿色制造的重大需求,以二氧化碳衍生碳酸二甲酯(DMC)为原料制备二氧化碳基共聚酯。

  然而,这条路并非坦途。DMC的间接利用路线存在活化效率低、多组分共聚反应速率不匹配、低沸点组分易挥发等难题;常规钛系催化剂易水解失活;工程放大过程中,碳酸酯和芳香酯反应体系及反应速率不匹配,熔体黏度波动较大,副产物组成复杂且易共沸,分离难度较大;共聚酯还具有热、剪切敏感性强,加工稳定性不足等问题。

  围绕上述痛点,项目构建了 “二氧化碳基单体/链段设计—催化聚合与结构调控—熔体加工—纤维/薄膜成型—性能评价与应用验证” 的全链条技术路线。

  专家组评价认为,项目突破了二氧化碳基高分子材料向纤维、薄膜两大方向的工程化转化瓶颈,完善了国产二氧化碳基聚酯材料技术体系,为后续规模化示范产线建设打下了坚实的技术基础。

  二、技术解码:三大创新突破

  2.1 催化剂体系:创制柠檬酸多配位钛锌双活性中心

  项目在催化剂层面实现了核心突破——创制了柠檬酸多配位络合的钛锌双活性中心催化体系。

  这一创新解决了传统钛系催化剂易水解失活、催化效率低的关键瓶颈。相比此前行业普遍使用的锑催化剂,钛催化剂更加绿色、健康、环保,对工业生产不会产生水污染问题。江苏新视界先进功能纤维创新中心科技工匠工作室团队攻克了无锑聚酯纤维的工业化制备技术,引领了全球聚酯产业的绿色变革。

  2.2 聚合工艺:从分子结构设计到副产物99%回收

  在聚合工艺层面,项目开发了分子结构设计、梯度升温酯化和高酸醇比反应技术,实现了共聚酯序列结构、分子量及端基的协同调控。

  更值得关注的是副产物处理——项目建立了DMC、甲醇、水、四氢呋喃等小分子副产物的串联回收技术,回收率大于99%。接近100%的副产物回收率,意味着整个生产过程的资源利用效率和环境友好性达到了极高的水平。

  项目还开发了分步酯化共缩聚连续制备技术与装备,为工业化规模生产奠定了工艺基础。

  2.3 两大应用方向:纤维与薄膜的“双轮驱动”

  项目的核心价值在于将实验室技术转化为可工程化应用的产品。

  方向一:纤维应用——低温热黏合+本征消臭。

  项目开发了聚对苯二甲酸-碳酸丁二醇酯(PBCT)山梨醇成核、复合熔体稳定挤出、分区梯度冷却及PBCT/PET皮芯双组分纤维纺丝牵伸技术,实现了低温热黏合、稳定纺丝、形态保持和本征消臭功能的协同。

  所谓“本征消臭”,是指材料本身即具备消除异味的功能,而非通过后整理添加——这一特性在卫生无纺布等应用场景中具有重要价值。

  方...

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