原创《向海洋要资源：纺织服装用海藻纤维的诞生》
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——记海藻纤维制备产业化成套技术及装备项目
文｜本刊记者 易芳
海藻纤维被业界称之为“第三种纤维”.传统的纺织纤维主要有两大来源,一是在石油化工基础上的合成纤维,二是天然纤维（棉、麻、毛、丝等）和陆地生物基再生纤维（主要以木材和竹子为原料）.而青岛大学的项目向海洋要资源,开发了纤维的第三来源,可在缓解土地与石油紧缺矛盾的同时,凭借海洋生物基纤维有不同于传统纤维的优异性能,对传统纺织业的升级带来革命性的影响.
据了解,海藻纤维制备技术开发几十年来,国际上多家专业厂商的产品因强度低、产能低、未能解决在盐溶液和碱性洗涤剂中的溶解和降解现象,只能进行医用敷料生产,未能在服装纺织品领域实现规模化生产.而青岛大学经过十多年的不断研发攻关,攻克了海藻纤维工业化生产的系列关键技术难题,在国际上首次实现了纺织服装用海藻纤维的自动化规模化生产.
向海洋要资源：攻克技术难关实现国际首创
据青岛大学海洋纤维新材料研究院院长、项目完成人夏延致介绍,研发团队自主设计研制了海藻纤维和专用原料成套技术及装备,生产线不同工段生产效率比原有小规模生产工艺提高了5~20 倍,生产的纤维强度提高了50% 以上.开发的耐盐水、耐洗涤剂海藻纤维连续浸泡24 小时不产生溶胀、溶解现象,可常规洗涤.依托这些专利技术,已建成了国际首条800 吨/ 年海藻纤维自动化柔性生产线,推广建设了多条100 吨级普通海藻纤维生产线,开发出纺织服装用、医用、卫生护理用三大系列海藻纤维共20 多个产品.目前正在建设年产能5000 吨的新型海藻纤维生产线,可生产纺织服装用、医用、卫生护理用三大系列海藻纤维.
“很多人认为海藻纤维不可能走向大规模产业化生产,但是我们将不可能做到了可能.我们要把海藻做到量大面广的纺织服装领域,将它做成大众领域.将这个优势发挥出来,量是不可限量的.”夏延致这样说.
开发海藻纤维,向海洋要资源,是在土地、石油资源日益枯竭情况下,继续推进我国经济社会发展的必然选择.然而海藻纤维存在的力学性能低、产能低、遇盐水遇碱性溶液会溶解、初生纤维粘连并丝、纤维难染色等问题数十年来一直未能得到解决,这将海藻纤维的应用局限于“量小面窄”的医用纤维领域,用于开发医用敷料和护理材料.
项目经过了四五年的艰苦攻关,在国际上首次实现了海藻纤维强度提高、产能提升、耐盐耐碱性洗涤剂（耐皂洗）洗涤、无脱水剂（酒精、丙酮等）分纤、有色纤维制备等关键技术的突破.这其中,产业化关键技术主要包括以下几点：
研发了海藻纤维高质、高效环保制备成套技术及装备.包含纤维级海藻酸钠粉体制备、纺丝液的高质高效快速制备、海藻纤维凝胶成型控制和纤维高倍牵伸、纺丝凝固浴循环回收等技术及装备.实现了海藻纤维纺丝专用原料的生产,并使纺丝效率的大幅提升,突破了海藻纤维产能低、强度差的技术难题,使海藻纤维自动化大规模生产首次成为现实.
发明了耐盐、耐碱性洗涤剂（耐皂洗）海藻纤维制备关键技术及装备.针对海藻纤维在含盐或碱性洗涤剂的溶液中迅速发生溶解/ 降解的难题,发明了海藻酸盐分子间交联技术及交联成套工业化装备,克服了海藻纤维织物不可机洗的缺点,首次使海藻纤维在纺织服装材料领域的应用成为现实.
研发了海藻纤维无脱水剂（酒精、丙酮等）分纤及纤维功能化集成技术.首创研发了海藻纤维无脱水剂（酒精、丙酮等）分纤技术,实现了无脱水剂快速分纤；研发了海藻酸钠与其他水溶性高分子（PVA、CMC 等）共混纺丝技术,以及海藻纤维原液着色技术、荧光海藻纤维和抗菌海藻纤维制备技术,开拓了海藻纤维功能化的应用领域.
青岛大学：以传统特色优势学科开拓纤维新领域
项目主研发单位青岛大学,是山东省与青岛市共同建设的重点综合性大学,为山东省属重点综合大学、山东省首批应用基础型人才培养特色名校建设单位.经过多年的建设,青岛大学已经发展成为一所规模较大,集自然科学、人文社会科学多学科为一体的综合大学,被确定为首批山东省应用基础型特色名校.
青岛大学的纤维和纺织学科是传统特色优势学科,源于原山东纺织工学院的化学纤维和纺织工程专业,经过数十年的发展,目前已建成为材料科学与工程学院、纺织服装学院.两个学科积极推动交叉融合,对接纺织产业链的上下游开展创新工作.目前建有纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地、山东省海洋纤维及纺织品协同创新中心、教育部海洋生物质纤维材料创新团队、青岛大学海洋纤维新材料研究院等科研平台.
面向传统纺织支柱产业和山东半岛蓝色经济区建设,将纤维纺织学科优势与区域海洋特色相结合,以国家杰青夏延致教授为带头人的科研团队从2004 年开始“向海洋要纤维,开拓纤维的第三来源”,开展了海藻资源制取纤维的基础研究、应用研究及产业化的全链条创新研究,十几年来主持承担了包括863 计划重点项目、973 计划、国家自然科学基金及山东省自主创新专项、省自主创新成果转化重大专项等科研项目,取得了系列理论和技术创新成果.
研发了海藻纤维高质、高效环保制备成套技术及装备,突破了海藻纤维产能低、强度差的技术难题,使海藻纤维自动化大规模生产首次成为现实.发明了耐盐、耐碱性洗涤剂（耐皂洗）海藻纤维制备关键技术及装备,首次使海藻纤维在纺织服装材料领域的应用成为现实首创实现了海藻纤维的无脱水剂（酒精、丙酮等）分纤；研发了海藻纤维原液着色技术、抗菌海藻纤维制备技术,开拓了海藻纤维差别化、功能化的应用领域.
建成年产800 吨自动化柔性海藻纤维生产线,运行可靠,产品质量稳定；开发了纺织服装、生物医疗、卫生保健三大系列共20 多个海藻纤维产品,打破了国内外海藻纤维产品单一用于医用敷料和护理材料的局面.
纺织服装论文参考资料：
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