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绿色环保性纤维(下)

时间:2004-09-21
关键词:绿色 环保 纤维

  (7)植物蛋白纤维
  除上述5种植物性资源的绿色纤维外,植物蛋白纤维也是一种植物绿色纤维。植物蛋白纤维的研究可以追溯到20世纪30年代。
  1938年,美国ICI公司从花生中研制蛋白纤维。1939年,Corn Product Refining公司从玉米中提炼蛋白纤维。1948年,美国通用汽车公司从豆粕提取大豆纤维。
  但是,由于原料限制、纤维性能不理想、得率低、成本高等原因,它们都未实现工业化生产。
  目前,在植物蛋白纤维中,研究和开发较多的是大豆蛋白纤维,因此相对地成果也较多。2000年,在我国河南濮阳,经10年研究开发,已初步开发成功大豆蛋白纤维,建成1500t/a装置。
  生产过程是,大豆粕浸泡后分离出球蛋白,和丙烯腈接枝后纺丝成纤。性能方面,开发出的大豆蛋白纤维有羊绒的手感、蚕丝的光泽、棉纤维的导湿、似羊毛的保暖性等优点。
  我国自行研制、开发、生产的绿色环保大豆纤维,并且投入工业化生产,是世界首创。因此,针对我国大豆原料资源丰富和纺织加工能力强的优势,继续改进提高,并进行一条龙产品开发,具有较大的发展前途,并且对新型的民族纺织工业的发展意义重大。
   目前,在我国浙江、四川等地的企业,已经在大豆蛋白纤维的基础上开发出产品,并取得了成功。

  (8)甲壳素纤维
  甲壳素(Chitin)也叫甲壳质,存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的壳内。将虾、蟹甲壳粉碎、干燥后,经脱灰、去蛋白质等提纯和化学处理,得到甲壳素粉末,这是一种以N-乙酰基-D-葡萄糖胺为基本单元的氨基多糖类高分子--壳聚糖。
  壳聚糖又称几丁聚糖,将其溶于适当溶剂后采用湿法纺丝工艺纺丝,可以得到甲壳素纤维。因此,相对于上述的6类绿色植物纤维,甲壳素纤维是一种动物绿色纤维。
  甲壳素纤维的原料来自天然,蕴藏量仅次于纤维素,是对虾、蟹壳类废弃物的充分利用,而且甲壳素纤维废弃物也可自然降解。
  同时,甲壳素纤维具有极好的生物相容性,且具有抗菌、保健等功能,是理想的卫生、保健纺织品和医用材料,适于做内衣、医用缝线和医用敷料等。
  因此,甲壳素纤维是一种重要的绿色纤维,在我国的上海浦东等地已经开始产业化,实现了批量生产。

  (9)无染色羊毛
  生物遗传技术得到的彩色棉纤维,可以从根本上杜绝纤维产品的染色加工时可能会带来的环境污染,同样的思路也启发人们重新认识动物性资源的纤维。
  因此,有关学者提出,无染色羊毛也是一种利于生态环境的纺织纤维。对绿色纤维无染色羊毛的产品,毛织物的颜色就是原来羊的颜色,如奶白色、棕色、灰色等,不经任何其他的染色加工工艺。

  (10)蚕丝、蜘蛛丝
  羊毛从成分上讲,实质上是一种动物性资源的蛋白纤维。蚕丝、蜘蛛丝与之一样,作为蛋白纤维,它们在自然界也都可以自动降解,因此也认为都是动物性资源的绿色纤维。
  其中,蜘蛛丝具有卓越的强伸度和高弹性。正因为这样,人们一直希望像利用蚕丝一样利用蜘蛛丝,故对蜘蛛丝方面的研究,至今从未放弃过。
  例如,杜邦公司正运用生物工程技术着力研究DNA的重新联合,仿造蜘蛛丝。他们首先用先进的计算机模拟技术建立蜘蛛丝蛋白质各种成分的分子模型,然后运用遗传学基因合成技术把遗传基因植入酵母和细菌,仿制出蜘蛛丝蛋白质,溶解后抽出的丝轻、强、有弹性,仿真如真,纤度可达真丝的1/10,强力是相同纤度钢丝的510倍。

  (11)奶类蛋白纤维
  蛋白纤维不仅是可降解的,而且蛋白质类织物与同为蛋白质组成的人类皮肤具有特殊的亲和性,因此人们对蛋白纤维的研究兴趣并不限于羊毛、蚕丝和蜘蛛丝等天然存在的纤维,也将蛋白纤维的获得视野扩展到其他含蛋白质丰富的物质,特别是奶类。
  与植物蛋白纤维一样,动物奶类蛋白纤维的研究也可以追溯到20世纪30年代,1935年意大利Fessetti公司就研究从牛奶中研制蛋白纤维。
  到20世纪末期,日本东洋纺公司终于首先在世界上开发出用酪蛋白制造的工业化牛奶蛋白纤维--Chinon。
  Chinon外观具有天然丝般的、独特的优雅光泽,触觉柔软干爽,能迅速吸收和干燥汗液,并保持适当的热量,穿着轻盈、舒适,深受年轻消费者的青睐。
  Chinon的制造过程从高纯度牛奶开始,1立升奶可生产出60g Chinon纤维,因此其得率低(仅2%)、成本高。
  尽管如此,作为一种新型的绿色环保性纤维,奶类蛋白纤维仍然值得关注;而且,如果将其与牛奶的其他衍生产品,如脂肪、维生素、乳糖等,一起进行开发,整体的经济价值并不一定很低。

  (12)可降解合成纤维
  在合成纤维中,可降解的脂肪族聚酯类纤维被认为是绿色纤维,其中较为典型的是聚己内酯(PCL)纤维和聚丙交酯(PLA)纤维它们都已经开发成功。
  聚己内酯(PCL)由环状单体己内酯开环聚合而成,其熔体可纺制成纤维,性能近似涤纶和尼龙,在土壤和海水中均能分解。
  聚丙交酯亦称聚乳酸,在可降解合成纤维中尤其引人注目,它不仅自身可以生物降解回归大自然,而且其合成的原料乳酸也来自天然,由淀粉发酵得到。因此,聚乳酸纤维的开发与应用是人类对自然界碳循环的一种和谐参与。
  目前,聚乳酸纤维Lactron已经由日本岛津和钟纺于1992年开发成功,其物理性能接近尼龙和涤纶,热稳定性和热塑性好,生物降解性能优于纤维素纤维,染色性好,有生物相容性,服用非常舒适,特别是内衣。
  不仅如此,聚乳酸还可以作为建筑材料、农业用材、林业用材、家庭制品、卫生医疗用品和造纸业包装材料等使用。因此,原料不用石油、取材丰富、保护环境、性能优良、用途广泛的聚乳酸发展前途广阔。
  --聚乳酸的合成成本居高不下!

  (13)可回收合成纤维
  目前,国际上对聚酯PET等大规模工业化高分子材料的回收利用非常重视。在一些发达国家,已开始对聚酯饮料瓶进行回收,清洁、压碎后重新制造母料,再纺成高质量的纤维。尤其是美国、德国、意大利等国,已经形成聚酯的工业化生产回收规模,如美国涤纶短纤维现约有30%是利用再生原料的。
  锦纶的回收主要集中于化纤地毯,对其用机械方法处理后,再进行解聚,可得到单体己内酰胺,单体纯化后再缩聚、纺丝。经过大量试验,回收后的已内酰胺质量非常接近原来的己内酰胺原料。
  总之,涤纶、锦纶等的合成纤维的回收利用,既可解决白色污染,又节约了资源,具有很强的现实意义。