第4期纺织科技新见解学术沙龙简介
由中国纺织工程学会主办，《纺织学报》编辑委员会和生物源纤维制造技术国家重点实验室共同承办的第4期纺织科技新见解学术沙龙于2013年10月26 日在上海市松江区召开。本期沙龙主题为生物质再生纤维环保加工技术及其应用。中国工程院姚穆院士、中国纺织科学研究院赵强研究员、东华大学胡学超教授、生物源纤维制造技术国家重点实验室孙玉山研究员、总后军需装备研究所施楣梧教授级高工共同担任领衔科学家。来自高校、科研院所、生产企业的专家、科研人员、企业家和青年学者共40人受邀参加了此次沙龙活动。《纺织学报》编委会常务副主任施楣梧担任本期沙龙主持人，中国纺织工程学会副理事长、中国纺织科学研究院院长赵强致辞。
本期沙龙针对纤维素纤维、蛋白质纤维、海藻酸盐纤维、壳聚糖纤维等研究热点，就生物质再生纤维的原料生态化制备中的基础科学问题、高效环保加工方法及关键技术、应用领域和发展趋势等展开讨论，旨在解决因石油资源日益匮乏所面临的纺织原料发展瓶。为进一步将第4期沙龙的交流内容呈现给广大读者，本刊邀请了部分专家撰稿8篇进行重点报道，以期引发学术界和产业界对生物质再生纤维的关注。
1 纤维素纤维的研发现状
纤维素纤维作为世界上储量最大，且可循环再生的天然高分子，其开发利用伴随着人类的文明史，在纤维领域中占有重要地位，尤其是近年来石油资源的日益紧缺，人们环保意识逐渐增强，崇尚健康的绿色生活，再生纤维素纤维凭借其自然可降解性，市场占有率持续增长，发展前景较好。但是，纤维素因为结构特殊导致难以溶解在普通的有机溶剂中，也不能进行熔融纺丝，极大限制了纤维素纤维的产业化发展，因此开发高效环保的纤维素制备方法极为重要。目前已开发了多种纤维素新溶剂体系，主要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。
生物源纤维制造技术国家重点实验室孙玉山研究员根据纤维素新溶剂体系的研究热点，介绍了NMMO胺氧化物体系、纤维素氨基甲酸酯/NaOH体系、碱/尿素体系、离子液体体系等，并对每种体系的优缺点进行了对比讨论。他指出：NMMO是一种不会导致变异的绿色溶剂，可重复利用，对环境无危害，有利于环境保护和可持续发展；而对NMMO单水合物、BMIM和EMIM氯盐、BMIM和EMIM醋酸盐的纺丝实验对比研究结果表明，离子液体具有与NMMO溶剂体系相似的溶解和纺丝性能。
如何改善纤维素纤维纺丝体系的黏度和纤维素的溶解效率，提高纤维素的溶解度，提高溶液均匀性一直是制约再生纤维素纤维发展的难题。东华大学余木火教授通过调控强极性高分子加工中分子链间相互作用，从而提高纤维素的溶解效率、溶解度、溶液均匀性，以实现纤维素纺丝液的高浓度连续稳定纺丝，让纤维素纤维大量替代涤纶纤维成为可能，具有重要的现实意义。东华大学王华平教授则指出，离子液体可实现多种成纤高分子的共溶解，为制备两相分散均匀，相容性好的纤维素基共混纤维提供了条件，是实现离子液体纤维素体系快速发展的可行途径。此外，山东英利实业有限公司邬健康总经理，通过分析市场对再生纤维素纤维发展需求，阐述了Lyocell纤维国产化探索路径，为我国新型再生纤维的产业化提供了技术支持。
2 蛋白质纤维研发现状
再生蛋白质纤维的研究始于19世纪60年代，日本东洋纺公司开发的酪素蛋白质纤维“Chinon”，1968年被列为世界化学纤维的十大发明之一。我国再生蛋白质纤维的研发起步比较晚，较早研究的再生蛋白质纤维是蚕蛹纤维，但因制备工艺不成熟，所得纤维机械性能差，蛋白含量低，无法满足实用要求。
再生蛋白纤维中，蜘蛛丝和蚕丝一直是研究的热点，以其常温常压下进行高浓度的液晶纺丝，并具有高效、高强度、节能、环保等优点，被认为市场前景较好的高性能纤维。东华大学胡学超教授根据蜘蛛丝和蚕丝特点指出：蚕和蜘蛛成丝过程主要的氨基酸组分接近，以水为溶剂在常温常压下以最小的能量纺出高性能的丝，均发生从无规线团α-螺旋→β-折叠结构的转变，并通过调节纺丝液浓度、金属离子浓度、pH值来形成可纺液，且纺丝方式均为液晶纺；但是二者的吐丝部位、失水位置、加工方法、吐丝温度等均不同(例如腺体内pH值：蚕pH值<5，约为4.8或4.9；而蜘蛛pH值>6，约为6.3或6.4；腺体内不同的离子浓度在蚕的腺体内，随着向吐丝口的推进，[K]+和[Ca]2+增加；而在蜘蛛体内，则是[K]+、P、S元素的增加)，因此想利用蚕纺出蜘蛛丝，简单将蜘蛛基因转移到蚕上是不可行的，还需要进一步的科学研究。
四川大学叶光斗教授谈了胶原蛋白与聚乙烯醇的研究现状。他指出：胶原蛋白与聚乙烯醇交联Col/PVA复合纤维形态结构更加致密，纤维结晶度较PVA纤维低，残炭率较PVA纤维高；交联Col/PVA复合纤维断裂强度、断裂伸长率和RP值分别达到4.0 cN/dtex、12%、110℃以上；交联Col/PVA复合纤维生产过程中Col保留率可达90%以上。
此外，宜宾惠美线业有限责任公司的段太刚高级工程师提出了蛋白纤维在生产过程中遇到的提纯、染色等问题，而武汉纺织大学徐卫林教授介绍了纤维粉体染色及其吸附性能的研究，江南大学崔莉副教授介绍了利用生物酶的催化在再生蛋白领域的应用研究。他们的科研成果为解决生产中所遇到的问题提供了新思路，逐步实现了沙龙提出问题，解决问题，促进“产学研用”的主体思路。
3 海藻酸盐纤维
青岛大学夏延致教授在回顾了我国海藻酸盐纤维发展历程及研究现状后指出，海藻酸盐纤维作为纺织材料，虽然可纺性差、耐酸碱能力差、生产成本高等缺点，但有着其他材料没有的特殊性能，比如成胶性能，吸湿性(12～17 g/g)、生物相容性、阻燃性能(极限氧指数34%，离火自灭)、电磁屏蔽的能力等；而且海藻酸盐纤维作为医用敷料具有着得天独厚的优点，只是目前产品比较单一，除了抗菌海藻酸盐敷料外，目前没有看到其他有突破性的研究报道或产品上市。广东百合医疗科技有限公司王晓东副总经理则指出：如何提高海藻酸盐纤维生物降解性，获得更高的成胶性，并有效抑制或减少伤口中的金属蛋白酶(MMP)等问题是未来海藻酸盐纤维发展研究的主要方向；同时关于海藻酸盐纤维的静电屏蔽性能和耐13晒性能的研究尚不够深入，急需我国加大这个领域的科技投入。
4 壳聚糖纤维
壳聚糖纤维是以虾、蟹壳体废物为原料，经湿法纺丝制得的，具有吸湿祛臭、吸附螯合、抑菌防霉，还具有止血促愈、舒缓伤口疼痛、减少疤痕及优异的生物相容性、无免疫原性等生物活性，而且既不占用土地资源，也不浪费石油争资源，成为倍受国际关注的海洋生物质再生纤维主要品种之一。
海斯摩尔生物科技有限公司胡广敏董事长从生产实践和市场的角度谈了壳聚糖纤维工业化绿色纺丝技术与应用，深入研究了壳聚糖脱乙酰度、黏度与溶解、降解的机制关系，开发了片状壳聚糖高剪切直接反应、溶解一体化技术；并根据壳聚糖纺丝液的触变性流体的特点与纺丝成型机制，研发了高压大流量计量泵挤出技术、分区高密度大直径喷丝板技术、平推流高温凝固技术，实现纺丝液的高效挤出、均匀成形，提升了壳聚糖纤维的强度与均匀性。而天津工业大学程博闻教授则从壳聚糖及其衍生物抗菌方面的研究角度指出，壳聚糖及其衍生物具有9～10万相对分子质量时具有较好的抗菌性能，且壳聚糖及其衍生物在pH值为6~6.5抗菌性最好。
5 生物质再生纤维的检测
随着科技水平的快速进步，新技术、新工艺、新材料的不断出现，新型生物质纤维得到了很大的发展，这也对纺织服装的技术法规、检测方法提出了更新、更高的要求。针对生物质再生纤维在研发中不断出现的新型纤维，如何规范其命名，并对其纤维制品进行成分标注等问题，上海出入境检验检疫局吴雄英教授建议：必须尽快规范生物质再生纤维的命名，建立生物质再生纤维的鉴别分析和成分测试方法，同时尽可能地参与国际上生物质再生纤维的命名和检测方法建立工作，并对进口的生物质再生纤维素纤维严格把关，严禁不合格的产品进入国内。
6 结语
中国工程院姚穆院士为本期沙龙做了总结性发言。姚先生指出：我国的纺织业正受到来自东南亚国家低廉成本、劳动力和欧美发达国家高端材料的冲击，而且全球人151暴增，土地资源紧张，石油资源日渐枯竭，天然纤维的生产也受到制约，所以开发可再生、可循环、环保的新型纤维迫在眉睫。本期沙龙针对目前行业发展的瓶颈，着重探讨了以再生纤维素纤维，蛋白质纤维，海藻酸盐纤维，壳聚糖纤维为主的生物质再生纤维，各个专家、企业家把最新的研究成果和问题拿出来相互探讨，加强了高校和企业的合作交流，共同宣传生物质纤维，让它们尽快走进百姓生活，加快生物质再生纤维推广和产业转型升级来促进我国纺织行业的持续发展，是一次非常成功的沙龙。
两年来，经过连续4期纺织新见解沙龙的成功举办，已经初步建立了以《纺织学报》为基础，快速直接的学术交流平台，可针对当前行业发展中的热点、难点问题，通过百家争鸣的讨论方式各抒己见，达到了引领技术创新，活跃学术氛围的目的。主办单位中国纺织工程学会将继续围绕行业的热点、焦点问题举办纺织科技新见解学术沙龙活动。
《纺织学报》编辑部
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