向海洋要資源:紡織服裝用海藻纖維的誕生
發(fā)布時間:2018-06-26 來源: 短文摘抄 點擊:
海藻纖維被業(yè)界稱之為“第三種纖維”。傳統(tǒng)的紡織纖維主要有兩大來源,一是在石油化工基礎上的合成纖維,二是天然纖維(棉、麻、毛、絲等)和陸地生物基再生纖維(主要以木材和竹子為原料)。而青島大學的項目向海洋要資源,開發(fā)了纖維的第三來源,可在緩解土地與石油緊缺矛盾的同時,憑借海洋生物基纖維有不同于傳統(tǒng)纖維的優(yōu)異性能,對傳統(tǒng)紡織業(yè)的升級帶來革命性的影響。
據(jù)了解,海藻纖維制備技術開發(fā)幾十年來,國際上多家專業(yè)廠商的產(chǎn)品因強度低、產(chǎn)能低、未能解決在鹽溶液和堿性洗滌劑中的溶解和降解現(xiàn)象,只能進行醫(yī)用敷料生產(chǎn),未能在服裝紡織品領域實現(xiàn)規(guī);a(chǎn)。而青島大學經(jīng)過十多年的不斷研發(fā)攻關,攻克了海藻纖維工業(yè)化生產(chǎn)的系列關鍵技術難題,在國際上首次實現(xiàn)了紡織服裝用海藻纖維的自動化規(guī);a(chǎn)。
向海洋要資源:攻克技術難關實現(xiàn)國際首創(chuàng)
據(jù)青島大學海洋纖維新材料研究院院長、項目完成人夏延致介紹,研發(fā)團隊自主設計研制了海藻纖維和專用原料成套技術及裝備,生產(chǎn)線不同工段生產(chǎn)效率比原有小規(guī)模生產(chǎn)工藝提高了5~20倍,生產(chǎn)的纖維強度提高了50%以上。開發(fā)的耐鹽水、耐洗滌劑海藻纖維連續(xù)浸泡24小時不產(chǎn)生溶脹、溶解現(xiàn)象,可常規(guī)洗滌。依托這些專利技術,已建成了國際首條800噸/年海藻纖維自動化柔性生產(chǎn)線,推廣建設了多條100噸級普通海藻纖維生產(chǎn)線,開發(fā)出紡織服裝用、醫(yī)用、衛(wèi)生護理用三大系列海藻纖維共20多個產(chǎn)品。目前正在建設年產(chǎn)能5000噸的新型海藻纖維生產(chǎn)線,可生產(chǎn)紡織服裝用、醫(yī)用、衛(wèi)生護理用三大系列海藻纖維。
“很多人認為海藻纖維不可能走向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),但是我們將不可能做到了可能。我們要把海藻做到量大面廣的紡織服裝領域,將它做成大眾領域。將這個優(yōu)勢發(fā)揮出來,量是不可限量的!毕难又逻@樣說。
開發(fā)海藻纖維,向海洋要資源,是在土地、石油資源日益枯竭情況下,繼續(xù)推進我國經(jīng)濟社會發(fā)展的必然選擇。然而海藻纖維存在的力學性能低、產(chǎn)能低、遇鹽水遇堿性溶液會溶解、初生纖維粘連并絲、纖維難染色等問題數(shù)十年來一直未能得到解決,這將海藻纖維的應用局限于“量小面窄”的醫(yī)用纖維領域,用于開發(fā)醫(yī)用敷料和護理材料。
項目經(jīng)過了四五年的艱苦攻關,在國際上首次實現(xiàn)了海藻纖維強度提高、產(chǎn)能提升、耐鹽耐堿性洗滌劑(耐皂洗)洗滌、無脫水劑(酒精、丙酮等)分纖、有色纖維制備等關鍵技術的突破。這其中,產(chǎn)業(yè)化關鍵技術主要包括以下幾點:
研發(fā)了海藻纖維高質、高效環(huán)保制備成套技術及裝備。包含纖維級海藻酸鈉粉體制備、紡絲液的高質高效快速制備、海藻纖維凝膠成型控制和纖維高倍牽伸、紡絲凝固浴循環(huán)回收等技術及裝備。實現(xiàn)了海藻纖維紡絲專用原料的生產(chǎn),并使紡絲效率的大幅提升,突破了海藻纖維產(chǎn)能低、強度差的技術難題,使海藻纖維自動化大規(guī)模生產(chǎn)首次成為現(xiàn)實。
發(fā)明了耐鹽、耐堿性洗滌劑(耐皂洗)海藻纖維制備關鍵技術及裝備。針對海藻纖維在含鹽或堿性洗滌劑的溶液中迅速發(fā)生溶解/降解的難題,發(fā)明了海藻酸鹽分子間交聯(lián)技術及交聯(lián)成套工業(yè)化裝備,克服了海藻纖維織物不可機洗的缺點,首次使海藻纖維在紡織服裝材料領域的應用成為現(xiàn)實。
研發(fā)了海藻纖維無脫水劑(酒精、丙酮等)分纖及纖維功能化集成技術。首創(chuàng)研發(fā)了海藻纖維無脫水劑(酒精、丙酮等)分纖技術,實現(xiàn)了無脫水劑快速分纖;研發(fā)了海藻酸鈉與其他水溶性高分子(PVA、CMC等)共混紡絲技術,以及海藻纖維原液著色技術、熒光海藻纖維和抗菌海藻纖維制備技術,開拓了海藻纖維功能化的應用領域。
青島大學:以傳統(tǒng)特色優(yōu)勢學科開拓纖維新領域
項目主研發(fā)單位青島大學,是山東省與青島市共同建設的重點綜合性大學,為山東省屬重點綜合大學、山東省首批應用基礎型人才培養(yǎng)特色名校建設單位。經(jīng)過多年的建設,青島大學已經(jīng)發(fā)展成為一所規(guī)模較大,集自然科學、人文社會科學多學科為一體的綜合大學,被確定為首批山東省應用基礎型特色名校。
青島大學的纖維和紡織學科是傳統(tǒng)特色優(yōu)勢學科,源于原山東紡織工學院的化學纖維和紡織工程專業(yè),經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,目前已建成為材料科學與工程學院、紡織服裝學院。兩個學科積極推動交叉融合,對接紡織產(chǎn)業(yè)鏈的上下游開展創(chuàng)新工作。目前建有纖維新材料與現(xiàn)代紡織國家重點實驗室培育基地、山東省海洋纖維及紡織品協(xié)同創(chuàng)新中心、教育部海洋生物質纖維材料創(chuàng)新團隊、青島大學海洋纖維新材料研究院等科研平臺。
面向傳統(tǒng)紡織支柱產(chǎn)業(yè)和山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)建設,將纖維紡織學科優(yōu)勢與區(qū)域海洋特色相結合,以國家杰青夏延致教授為帶頭人的科研團隊從2004年開始“向海洋要纖維,開拓纖維的第三來源”,開展了海藻資源制取纖維的基礎研究、應用研究及產(chǎn)業(yè)化的全鏈條創(chuàng)新研究,十幾年來主持承擔了包括863計劃重點項目、973計劃、國家自然科學基金及山東省自主創(chuàng)新專項、省自主創(chuàng)新成果轉化重大專項等科研項目,取得了系列理論和技術創(chuàng)新成果。
研發(fā)了海藻纖維高質、高效環(huán)保制備成套技術及裝備,突破了海藻纖維產(chǎn)能低、強度差的技術難題,使海藻纖維自動化大規(guī)模生產(chǎn)首次成為現(xiàn)實。發(fā)明了耐鹽、耐堿性洗滌劑(耐皂洗)海藻纖維制備關鍵技術及裝備,首次使海藻纖維在紡織服裝材料領域的應用成為現(xiàn)實
首創(chuàng)實現(xiàn)了海藻纖維的無脫水劑(酒精、丙酮等)分纖;研發(fā)了海藻纖維原液著色技術、抗菌海藻纖維制備技術,開拓了海藻纖維差別化、功能化的應用領域。
建成年產(chǎn)800噸自動化柔性海藻纖維生產(chǎn)線,運行可靠,產(chǎn)品質量穩(wěn)定;開發(fā)了紡織服裝、生物醫(yī)療、衛(wèi)生保健三大系列共20多個海藻纖維產(chǎn)品,打破了國內(nèi)外海藻纖維產(chǎn)品單一用于醫(yī)用敷料和護理材料的局面。
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