海藻也能做成衣服!而且穿在身上的皮膚舒適度比棉布還要高出15%。近日由青島大學(xué)專家組承擔的“海藻資源制取纖維及深加工產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)及設(shè)備”項目通過國家紡織行業(yè)專家委員會鑒定。作為藻類資源豐富的沿海城市，海藻纖維的出現(xiàn)讓這一資源有了更廣闊的發(fā)展可能。一片海藻是如何制成一件衣服、一塊醫(yī)用棉布的呢?為此記者走進青島的海藻產(chǎn)業(yè)公司，為您揭示其中奧秘。
近日，由青島大學(xué)夏延致教授、朱平教授等承擔的“海藻資源制取纖維及深加工產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)及設(shè)備”項目，在青島接受來自中國工程院院士孫晉良、蔣士成及中國紡織科學(xué)院、中國化纖工業(yè)協(xié)會、天津工業(yè)大學(xué)、北京服裝學(xué)院等纖維紡織領(lǐng)域和單位的知名專家組成的鑒定委員會鑒定。通過聽取項目的研究匯報，認真審查技術(shù)資料，現(xiàn)場考察海藻纖維示范生產(chǎn)線后。鑒定委員會一致通過項目鑒定，認為項目整體技術(shù)達到國際先進水平，其中紡織專用海藻纖維制備技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
該項目相關(guān)負責人表示，在十余年研發(fā)過程中，在纖維級海藻酸鈉提取關(guān)鍵技術(shù)、紡絲成形技術(shù)集成與產(chǎn)業(yè)化示范、紡織加工應(yīng)用示范等三個方面完成了深入研究和系統(tǒng)集成。攻克了纖維級海藻酸鈉原料關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，建成千噸級纖維級海藻酸鈉生產(chǎn)線;攻克了原料高效溶解、無脫水劑分纖等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)成功紡織用海藻纖維生產(chǎn)專用裝備，建成了800噸/年海藻纖維工業(yè)化生產(chǎn)線;開展了海藻纖維功能紡織品的開發(fā)和推廣應(yīng)用，開發(fā)出多種特種功能性紡織品、生物醫(yī)用敷料等產(chǎn)品。該項目具有自主知識產(chǎn)權(quán)，授權(quán)中國發(fā)明專利28項;制訂團體標準和行業(yè)標準2項;發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇;形成了海洋生物質(zhì)纖維新材料技術(shù)創(chuàng)新團隊，獲得教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊支持計劃”創(chuàng)新團隊支持，并獲得山東省優(yōu)秀創(chuàng)新團隊表彰。
走進海藻纖維產(chǎn)業(yè)化單位之一的青島海藍生物制品，在公司的展示大廳里，一排排的架子上面，掛滿了白色棉紗樣的纖維成品。從外觀上看，這些纖維與日常見到的棉紗相比，除了更加順滑一些外，看不出有多大的區(qū)別。但大的不同是，這些棉紗并非由地里生長的棉花制成，而是由大海中的多種海藻制成。“海帶、巨藻、墨角藻、昆布和馬尾藻，你平常能見到和知道的褐藻類，基本上都能作為海藻纖維的原料。”公司研發(fā)人員向記者介紹。一片綠色的海藻變成一根根潔白如玉的纖維絲，這其中經(jīng)過哪些神奇的變化?研發(fā)人員解釋說，其原理在于海藻酸的鈉鹽可溶解于水中，因此把海藻酸鈉溶于水中制備紡絲液后，可以通過濕法紡絲制備海藻酸纖維。從化學(xué)的角度來看，海藻酸纖維的成形過程是一個水溶性的海藻酸鈉轉(zhuǎn)變成不溶于水的海藻酸鈣的過程。
擔心記者難以理解，研發(fā)人員又向記者做了一番通俗的解釋。指著生產(chǎn)車間內(nèi)一個密封的圓筒狀容器，研發(fā)人員告訴記者，海藻纖維及其它的殼聚糖纖維的制成離不開這一個個的大圓罐子。藻類在罐中通過特殊方式溶解，溶解后的原材料，經(jīng)過過濾、提取、拉伸等13道工序進入漂洗槽，在漂洗槽的源頭端有一個噴頭狀的設(shè)備，經(jīng)過這個噴頭，就會變成數(shù)以萬計的纖維線。這些纖維將被進行再次加工，冷卻之后便成了制造衣服的原料——海藻纖維。
撫摸掛在架子上的海藻纖維，手感十分順滑。正當眾人對海藻吐絲嘖嘖稱奇時，工作人員告訴記者海藻纖維的神奇之處并不只是如此。拿起一把海藻纖維，工作人員拿打火機火苗對著海藻纖維烤，結(jié)果在火苗燒灼之下，工作人員手中的海藻纖維只是與火苗接觸部位變黑，而并沒有被點燃。工作人員表示，這只是海藻纖維在高溫燒灼下炭化反應(yīng)。工作人員向記者解釋，這是因為海藻纖維是一種阻燃纖維，自身具有阻燃性，燃燒過程中纖維的炭化程度高，離開火焰即熄滅，在空氣中不會起明火。海藻纖維是阻燃的理想材料。用其制成的衣物在遇火情況下比傳統(tǒng)棉麻、化纖制衣物更加安全。
除了阻燃之外，海藻纖維還有著諸多強大的功能。青島大學(xué)紡織服裝學(xué)院馬建偉教授介紹，海藻纖維大分子存在親水基團，具有極佳吸濕保濕能力。并且由于海藻纖維是濕紡纖維，纖維中存在大量的微孔，所以具有良好的吸水性和保水性。其吸水性可達到自身重量的20倍;其次海藻酸鹽與組織滲出液接觸時，纖維大大地膨化，大量的滲出液保持在處于凝膠結(jié)構(gòu)的纖維中。海藻酸鹽的“凝膠阻塞”性質(zhì)，使傷口滲出物的散布、對健康組織的浸漬作用大大減少;海藻酸鈉特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以結(jié)合多價金屬離子，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，對金屬離子的吸附很大，可以用于制備電磁屏蔽織物。
此外，向海洋要資源，前提是不能造成污染，海藻纖維屬于生物可降解纖維，這就解決了可能對環(huán)境造成污染的問題。
強大多樣的功能意味著海藻纖維用途極為廣泛。襪子、內(nèi)衣、毛巾、口罩……在海藍生物制品產(chǎn)品展示柜上，十幾種的產(chǎn)品均是由海藻纖維及部分殼聚糖纖維制成。工作人員告訴記者，服裝織物是海藻纖維基本用途之一。此外，傷口與創(chuàng)傷膏貼相粘而在將創(chuàng)傷膏撕起時會造成傷口疼痛，甚至更換敷料時沾粘到剛愈合的傷口造成傷口的二次傷害，海藻纖維具備的凝膠阻塞性質(zhì)還可用于制作醫(yī)用棉布等醫(yī)用敷料。海藻酸纖維具有遠紅外功能、抗電磁輻射和阻燃功能。可以很好地屏蔽電磁波，起到防輻射的作用，研究證實海藻纖維能夠抵御99.7%的紫外線和電磁波的侵襲，可用于制作防輻射服。海藻酸纖維的阻燃性使其廣泛運用于消防服等特種服裝需求。
目前，我國紡織品行業(yè)的平均利潤率只有3.97%左右，但保健功能紡織產(chǎn)品，能滿足消費者的健康需求，具有一定的科技含量以及實用價值等，這決定了其較高的附加值，保健功能紡織品企業(yè)的一般利潤率都在15%-50%之間。據(jù)專家預(yù)測，保健功能紡織品行業(yè)3-5年內(nèi)將保持20%以上的增長。
據(jù)海藻纖維專家夏延致教授介紹，海藻纖維在青的研究早可追溯到2003年海藻纖維的研發(fā)被列為青島市科技將才計劃。海藻纖維研制初期面臨的技術(shù)難題較多，主要包括：第一，纖維紡絲原料不專用，對原料海藻酸鏈段結(jié)構(gòu)G/M沒有專用檢測及控制手段，這也是造成纖維強度低、纖維質(zhì)量易發(fā)生變化的重要原因;第二，海藻纖維無工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備，無法真正實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，國內(nèi)實驗室研究較多，此前海藻纖維生產(chǎn)多集中于中試水平，更未見系統(tǒng)研究開發(fā)在生物醫(yī)用及紡織服裝的應(yīng)用;第三，海藻纖維紡絲液配制效率低下，利用傳統(tǒng)濕法紡絲工藝中小型物料罐體配制紡絲溶液，該方法對低粘度的溶液處理效率較高，但無法應(yīng)用于高粘度溶液的配制處理過程。
針對上述技術(shù)瓶頸，夏延致帶領(lǐng)的科研團隊積極攻關(guān)，通過自主研發(fā)的結(jié)構(gòu)測試技術(shù)，實現(xiàn)了紡絲原料結(jié)構(gòu)的測試、篩選和控制，制訂了制備海藻纖維專用的纖維級海藻酸鈉生產(chǎn)標準，制訂了纖維級海藻酸鈉的產(chǎn)品規(guī)格、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存標準，為生產(chǎn)纖維級海藻酸鈉提供了充分的技術(shù)指標和有效的生產(chǎn)參考。
來源：印染雜志
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