这里产的内衣才是真正的“海淘”

2018年08月03日09:47  来源:科技日报
 
原标题:这里产的内衣才是真正的“海淘”

视觉中国

本报记者 王建高

以海带提取的海藻酸盐为原料,将海藻酸盐高分子的高倍拉伸与凝固成型有机结合,从而获得强度高、性能良好的海藻纤维,再用这种纤维做出服装面料以及成衣,这不是天方夜谭。8月2日,在青岛大学海洋纤维新材料研究院,记者亲眼目睹了海藻纤维技术的神奇。

青岛大学海洋纤维新材料研究院教授全凤玉告诉科技日报记者,青岛大学夏延致教授科研团队,经过多年科研攻关取得了“海藻资源制取纤维及深加工关键技术开发”科研成果,获得了海藻纤维各个生产环节的自主知识产权,并在国内首次自主研发和设计了完善的海藻类海洋纤维中试示范生产线。

应用领域从单一到多元

海藻纤维是什么?青岛大学海洋纤维新材料研究院院长夏延致告诉记者,海藻纤维是以海洋中资源丰富的人工近海养殖和深海天然生长的藻类为原料,精制提炼出海藻多糖后再通过湿法纺丝深加工技术制备得到的天然生物基纤维。

过去,传统市面上已经存在棉麻等天然纤维和来自石油、煤炭的合成纤维。那么,为什么要抛开已有的纤维材料,从海藻中提取纤维制作衣服呢?全凤玉说,长期以来,人们对合成纤维都有一定的排斥性,因为它穿着不舒服,有静电不吸汗,而棉麻数量有限,天然纤维不够用,怎么办?

上世纪40年代起,国外企业投入巨资进行海藻纤维的生产开发,但一直未能实现规模化生产。由于其所用纤维生产工艺产能低,制得的纤维力学性能差、遇盐水遇洗涤剂溶解、品种单一、生产过程消耗大量脱水剂(酒精、丙酮等)等众多技术瓶颈,海藻纤维只能应用于医用敷料。

早在15年前,夏延致科研团队就在世界上首次提出开展纺织服装用海藻纤维研究工作,并开发成功系列海藻纤维和纺织品,纺织用海藻纤维已达到国际领先水平,海藻纤维强度达2.6cN/dtex以上。特别是耐盐耐洗涤海藻纤维的发明,解决了海藻纤维在生理盐水溶胀、溶解,在洗涤剂中快速溶解、降解的问题,实现了纤维在生理盐水和普通洗涤剂浸泡和洗涤长达3天仍可保持强度和形貌,不发生溶解现象。此举标志着我国海藻纤维在纺织服装及其他领域的广泛应用成为现实,使其只能做医用敷料的局面成为历史。

全凤玉表示,青岛大学海藻纤维研究打破了纺织服装纤维只能由石油资源提取和土地耕种的格局。其纺丝工艺以“水”作为溶剂,不添加有机溶剂,符合国家可持续发展战略和节能减排发展措施。

创新让海藻从海里到身上

恒尼智造公司负责人介绍,正是看中夏延致科研团队研发的海藻纤维,使他们果断申请合作,把海藻纤维应用于内衣的制造,成为世界上唯一一家海藻纤维智能制造内衣企业。

这些添加了海藻纤维的内衣,具有抗菌抑菌、吸湿排汗、保温、抗紫外线,以及阻燃功能。

如何将海藻纤维从海水中提取出来并将其做成衣服?据夏延致介绍,首先把海藻从海洋里捕捞上来,然后把它晾干,这样利于储存,随后切碎,再进行液体化,把海藻纤维分离,这时的海藻纤维变成粉末状,和我们常见的奶粉类似,这个粉末再经过溶解,变成高粘度的液体,然后再把它用很细的小孔,用喷丝的原理把它喷出来固化,增加强力,然后赋予纺织服装性能,最后成为纤维的最终成品,拿到纺纱厂纺纱织布最终成为服装。

想让海藻变成衣服并不容易。海藻纤维研制初期面临的技术难题较多。第一,原料没有专用检测及控制手段,易造成纤维强度低、纤维质量发生变化;第二,无工业化生产设备,无法真正实现连续化生产,国内实验室研究较多,此前海藻纤维生产多集中于中试水平,更未见系统研究开发在生物医用及纺织服装的应用;第三,海藻纤维纺丝液配制效率低下,利用传统湿法纺丝工艺中小型物料罐体配制纺丝溶液,该方法对低粘度的溶液处理效率较高,但无法应用于高粘度溶液的配制处理过程。与此同时,在海藻纤维产业化生产中必须解决的问题还包括:海藻纤维难以用传统染色方法进行染色及实现海藻纤维凝固浴的完全回收利用,达到零排放。

“针对原料问题,我们通过自主研发的结构测试技术,实现了纺丝原料结构的测试、筛选和控制,制定了制备海藻纤维专用的纤维级海藻酸钠生产标准;推出的工业化生产海藻酸钠溶液的一体化专用设备,真正实现了海藻酸钠纺丝液的快速、均一、低耗、无降解制备;实现了高粘度海藻纤维纺丝液的连续化高效过滤和高效脱泡,极大减少了传统过滤方法的成本消耗和脱泡的时间消耗,过滤和脱泡效果大大提升;实现了海藻纤维制备过程中凝固浴完全回收利用零排放。”夏延致说。

不仅可以“穿”还可以“铺”

在恒尼智造公司生态内衣体验馆内,随处可见海藻纤维产品的身影。与普通的内衣相比,这些用海藻纤维制作而成的内衣质地更加绵软。记者在恒尼公司车间采访时,工人们正在抓紧生产来自知名电商网易严选的订单。

由于海藻纤维的特性,决定了它的应用领域非常广泛。全凤玉说,除了恒尼智造公司将海藻纤维用于内衣产品研发生产外,广东、浙江、江苏、山东等地区的若干家企业还将这种纤维用于制造消防服、家用窗帘、地毯、壁纸等。

在国内首个海藻纤维纸研发中心——青岛大学—东岚高科新材料新技术研发中心,记者见到了用海藻纤维制造的壁纸,从花纹与纸张的外形看,与传统的壁纸并无二异。工作人员说,壁纸的原材料是从褐藻中提取而出,与普通纸张相比,海藻纤维纸具有更强的阻燃抑菌环保性。工作人员现场用打火机试烧,但壁纸并没有燃烧。这种海藻纤维壁纸1吨原材料只能出10000平方米壁纸,东岚高科的壁纸年产量约为3000万平方米,主要出口欧洲、美国和日本。

全凤玉表示,海藻纤维作为一种颠覆性的纤维材料,需求非常大,现在的年生产能力只有800吨,市场供不应求。“目前,我们正在做的是5000吨的海藻纤维生产线,也是国际上最大的生产线,今年10月投产。”夏延致对海藻纤维市场充满了信心。(王建高)

(责编:龚霏菲、王珩)