生物基PEF（共）聚酯纤维工艺技术

需求的背景和应用场景

在当今全球范围内对可持续发展和环保材料需求日益增长的背景下，生物基材料作为替代传统石油基材料的重要选项，正受到越来越广泛的关注。特别是生物基PEF（共）聚酯纤维，由于其来源于可再生资源，具有良好的生物降解性和较低的碳足迹，被视为未来纺织、包装、农业等多个领域中的潜力材料。然而，目前生物基PEF（共）聚酯纤维的生产技术尚存在诸多挑战，尤其是FDCA（2,5-二甲酰基呋喃）的合成工艺放大及纯化、规模化聚合装备的设计与工程化技术，以及纤维纺丝工艺技术的开发，均成为制约其大规模应用的关键因素。因此，本技术需求的提出，旨在通过联合攻关的方式，突破上述技术瓶颈，推动生物基PEF（共）聚酯纤维的产业化进程，满足市场对环保、高性能纤维材料的迫切需求。

要解决的关键技术问题

1. 开发高效的产物分离体系：针对FDCA合成过程中的复杂混合物，设计并优化产物分离工艺，以确保获得的FDCA产品纯度达到99.9%以上，满足后续聚合反应对原料的高纯度要求。这涉及到新型分离技术的探索与应用，如高效液相色谱、结晶分离等，以及分离条件的精细调控。
2. 研究生物基聚酯规模化聚合装备设计与工程化技术：针对生物基聚酯的特殊性质，研发适用于大规模生产的聚合反应装备，包括反应器的设计、搅拌系统的优化、传热传质效率的提升等，确保聚合过程稳定、高效，且能够适应不同规模的生产需求。
3. 开发生物基PEF（共）聚酯纤维纺丝工艺技术：在获得高质量聚合物的基础上，研究并开发适合生物基PEF（共）聚酯的纺丝工艺，包括熔体纺丝、溶液纺丝等技术的选择与优化，以及纺丝过程中的温度、压力、拉伸比等参数的精确控制，以确保最终纤维产品的强度不低于3.0（cN/dtex），伸长率不低于10%，满足实际应用中对纤维力学性能的要求。

效果要求

通过本技术需求的实施，预期将实现以下效果：

• 技术突破：形成一套完整的生物基PEF（共）聚酯纤维生产工艺技术，特别是在FDCA合成、规模化聚合及纤维纺丝等关键技术环节取得显著突破。
• 产品优势：生产出的生物基PEF（共）聚酯纤维具有优异的力学性能和生物降解性，能够满足高端纺织、环保包装等领域的应用需求，提升产品的市场竞争力。
• 创新性：本技术的成功开发将填补国内乃至国际在生物基PEF（共）聚酯纤维生产技术上的空白，推动纺织行业向更加绿色、可持续的方向发展，具有重要的科学意义和实际应用价值。
• 经济效益与社会效益：促进生物基材料产业的快速发展，带动相关产业链的升级，同时减少对传统石油资源的依赖，降低环境污染，实现经济效益与社会效益的双赢。