生物质再生纤维环保加工手艺前瞻(二)

　　新溶剂法纤维素纤维开发概况和展望

　　生物源纤维制造手艺国家重点实验室研究员 孙玉山

　　生物基化学纤维中已开发的生物基合成纤维包括PLA、PTT、PBT、PDT、PHBV、PBS纤维等。。。。由于近几年国际上开发出生物质经催化热裂解获得芬芳烃原质料的新手艺，，，，生物基PET纤维成为可能，，，，加之已具备可行性的生物基尼龙纤维等，，，，未来生物基合成纤维的大品种有待确定。。。。

　　已开发的纤维素新溶剂系统有多种，，，，可分为衍生化和非衍生化溶剂、水相和非水相溶剂、有机和无机溶剂；；；
；成为研究开发热点的有NMMO胺氧化物系统、纤维素氨基甲酸酯/NaOH系统、碱/尿素系统、离子液体系统、磷酸系统；；；
；其中基于NMMO系统的Lyocell纤维已形成了规；；；
；。。。。

　　Lyocell纤维溶化将主要接纳薄膜蒸发溶化手艺，，，，纺丝为干喷湿纺手艺，，，，溶剂接纳将接纳进一步的节能手艺。。。。

　　纤维素氨基甲酸酯/NaOH系统属衍生化溶剂系统，，，，大分子链羟基已封堵。。。。需通过工艺手艺的进一步完善，，，，使纤维性能和手艺经济指标抵达粘胶纤维的水平。。。。

　　碱/尿素水溶液溶剂系统具有环保性好、本钱低的特点。。。。该系统属非衍生化溶剂系统，，，，大分子链羟基未封堵。。。。需开发新型溶化、纺丝手艺，，，，以使纤维各方面性能指标抵达粘胶纤维的水平。。。。

　　离子液体溶剂系统和NMMO溶剂系统相比，，，，在稳固性方面，，，，离子液体溶剂系统具有相对优势；；；
；在情形毒性方面，，，，NMMO溶剂系统具有相对优势；；；
；在溶化和溶剂接纳能耗方面，，，，尚缺少两种溶剂系统的定量比照数据。。。。

　　使用离子液体溶剂系统的广谱溶化性，，，，可先期开发功效性纤维，，，，如：纤维素/丙烯腈共聚物纤维、纤维素/壳聚糖纤维、纤维素/卵白纤维等。。。。

　　胶原卵白/聚乙烯醇贴合纤维

　　四川大学高分子科学和工程学院教授 叶完斗

　　胶原卵白(Col)是一种白色、不透明、无支链的纤维卵白质，，，，是由动物细胞合成的一种生物性高分子。。。。Col保存于动物的骨、腱、肌鞘、韧带、肌膜、软骨和皮肤中，，，，占哺乳动物体内卵白质总量的25%~30%，，，，相当于体重的6%；；；
；真皮卵白质中，，，，胶原卵白含量可达85%。。。。

　　胶原卵白分子链含三条肽链，，，，它们划分呈左手螺旋构象，，，，组成一个大的三股螺旋体，，，，分子量约30万。。。。肽链间的相互作用力包管了螺旋体的牢靠。。。。

　　肽链间的相互作用力：极性基团爆发离子键、氢键、范德华力；；；
；非极性基团爆发疏水键、范德华力。。。。聚乙烯醇（PVA）大分子链为伸直链构型，，，，结构规整、分子链柔顺，，，，易结晶。。。。其结晶结构为斜方晶系，，，，晶格中大分子呈锯齿状漫衍，，，，每个晶胞含两个单位链结，，，，具有高的理论强度。。。。PVA的Tg为80℃左右，，，，熔点和剖析温度相近，，，，在210℃~270℃。。。。其具有优异的生物相容性、无毒、化学稳固性好，，，，同时，，，，具有优异的成纤性、成膜性、吸湿性和韧性。。。。在化学纤维、膜质料、药物、医学、吃品、封装等行业有普遍的应用。。。。

　　凭证两者的特点，，，，其层压纤维可在毛制品、医疗卫生用品、药物控释等领域施展作用。。。。但Col/PVA层压纤维纺丝也保存问题，，，，如可纺性差、纤维综合性能低等。。。。在贴合原液中添加和Col和PVA均能反映的交联剂可有用解决这些问题。。。。

　　经由一系列的制备历程，，，，我们得出结论：交联Col/PVA贴合纤维形态结构越发致密，，，，纤维结晶度较PVA纤维低，，，，残炭率较PVA纤维高；；；
；交联Col/PVA层压纤维断裂强度、断裂伸长率和RP值划分可达4.0cN/dtex、12%以上、110℃以上；；；
；交联Col/PVA贴合纤维生产历程中Col保存率可达90%以上。。。。

　　纯壳聚糖纤维工业化绿色纺丝手艺和应用

　　海斯摩尔生物董事长 胡广敏

　　壳聚糖纤维具有自然抑菌及优异的生物学特征，，，，是一种既清静又具有多种生物活性的功效性纤维，，，，成为倍受国际关注的海洋生物质纤维主要品种。。。。

　　壳聚糖纤维的纺丝液是一种触变性胶体，，，，其运送、挤出成型都和通例化学纤维纺丝有重大差别，，，，现在的装备纺制的纤维强度较低，，，，饱和力较差，，，，后道整理难题，，，，无法突破规；；；
；烤。。。。

　　纺丝要害手艺在四方面举行了突破：包括纺丝级高品质片状壳聚糖可控提取手艺；；；
；片状壳聚糖高剪切直接反映、溶化一体化手艺。。。。

　　贴合高效脱泡手艺高压大流量计量泵触变性流体挤出手艺；；；
；分区高密度大直径喷丝板；；；
；平推流高温凝固手艺。。。。

　　在举行千吨级生产线全流程节能环保、绿色纺丝的历程中，，，，突破原液制备和紧凑型设计、气压运送手艺，，，，研发往复式逆流水洗装置，，，，使用2000吨级中水回用系统。。。。

　　在制品和产品要害手艺方面，，，，我们研发了无卷曲海斯摩尔制条手艺；；；
；多组分多形态壳聚糖质料的全色系上色手艺；；；
；对水刺非织造布手艺和热风非织造布手艺举行了突破。。。。

　　该纤维的应用领域极为普遍，，，，如医疗领域，，，，包括外科植入物外科手术无针线缝合贴布、疝修补片等膜类产品。。。。卫生领域，，，，海斯摩尔公司正在和国际前十的着名品牌企业相助开发卫生巾、纸尿裤、湿巾、面膜等。。。。在航天领域，，，，海斯摩尔和防火纤维制成的特种功效布具有无毒、防火、去静电、抑菌、防毒的功效。。。。

　　纤维素高效绿色纺丝手艺

　　东华大学教授 余木火

　　课题组的研究重点，，，，一方面是强极性高分子整理中分子链间相互作用调控，，，，包括Nomex（聚合诱导相转变和高粘度纺丝）；；；
；PAN增塑熔体纺丝及其低本钱碳纤维-973课题、布料基础研究基金；；；
；纤维素高效绿色整理手艺-江苏省前瞻性战略新产品专项、布料基础研究基；；；
；SiBN前躯体聚合物及其陶瓷纤维。。。。

　　另一方面是贴合质料，，，，相关项目相助包括民用航空贴合质料协同立异中心、上海市高性能纤维和贴合质料产学研平台、国家863项目碳纤维贴合质料汽车零部件快速成型手艺及NSFC重点项目多级层状结构高分子制备的新要领。。。。

　　其中，，，，高性能Nomex纤维制备国产化要害手艺研究已通过判断，，，，我们和河北硅谷化工有限公司建站了1000吨Nomex生产线，，，，主要突破聚合诱导相转变手艺和高粘度液晶纺丝手艺。。。。

　　东华大学在高效绿色纤维素纤维生产新手艺取得了肯定的希望，，，，通过和江苏龙马绿色纤维有限公司的相助，，，，我们以“先实验室小试、探讨原理及可行性，，，，再在工厂逐步扩大、抵达工业化标准”的机制。。。。主要希望包括：

　　1.建站新要领的溶化中试装备，，，，并在中试装备上开展一系列实验事情。。。。

　　2.攻克提高浓度的难题，，，，已经在工程实验线，，，，将纤维素溶化度从4%提高到了9%；；；
；高于粘胶纤维。。。。

　　3.攻克凝胶化难题，，，，凝胶时间抵达72h。。。。

　　4.溶化温度提高，，，，从-12℃提高到了-5℃，，，，节约能耗。。。。

　　5.实验室纺丝实验，，，，获得纤维强度高于粘胶纤维。。。。

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