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海藻也能做成衣服!而且穿在身上的皮肤舒适度比棉布还要高出15%。近日由青岛大学专家组承担的“海藻资源制取纤维及深加工产业化成套技术及设备”项目通过国家纺织行业专家委员会鉴定。
海藻纤维项目通过鉴定
近日，由青岛大学夏延致教授、朱平教授等承担的“海藻资源制取纤维及深加工产业化成套技术及设备”项目，在青岛接受来自中国工程院院士孙晋良、蒋士成及中国纺织科学院、中国化纤工业协会、天津工业大学、北京服装学院等纤维纺织领域和单位的知名专家组成的鉴定委员会鉴定。通过听取项目的研究汇报，认真审查技术资料，现场考察海藻纤维示范生产线后。鉴定委员会一致通过项目鉴定，认为项目整体技术达到国际先进水平，其中纺织专用海藻纤维制备技术处于国际领先水平。
该项目相关负责人表示，在十余年研发过程中，在纤维级海藻酸钠提取关键技术、纺丝成形技术集成与产业化示范、纺织加工应用示范等三个方面完成了深入研究和系统集成。攻克了纤维级海藻酸钠原料关键产业化技术，建成千吨级纤维级海藻酸钠生产线；攻克了原料高效溶解、无脱水剂分纤等关键技术，研发成功纺织用海藻纤维生产专用装备，建成了800吨/年海藻纤维工业化生产线；开展了海藻纤维功能纺织品的开发和推广应用，开发出多种特种功能性纺织品、生物医用敷料等产品。该项目具有自主知识产权，授权中国发明专利28项；制订团体标准和行业标准2项；发表学术论文200余篇；形成了海洋生物质纤维新材料技术创新团队，获得教育部“长江学者和创新团队支持计划”创新团队支持，并获得山东省优秀创新团队表彰。
海藻变衣服有13道工序
从外观上看，这些纤维与日常见到的棉纱相比，除了更加顺滑一些外，看不出有多大的区别。但最大的不同是，这些棉纱并非由地里生长的棉花制成，而是由大海中的多种海藻制成。“海带、巨藻、墨角藻、昆布和马尾藻，你平常能见到和知道的褐藻类，基本上都能作为海藻纤维的原料。”研发人员向记者介绍。一片绿色的海藻变成一根根洁白如玉的纤维丝，这其中经过哪些神奇的变化？研发人员解释说，其原理在于海藻酸的钠盐可溶解于水中，因此把海藻酸钠溶于水中制备纺丝液后，可以通过湿法纺丝制备海藻酸纤维。从化学的角度来看，海藻酸纤维的成形过程是一个水溶性的海藻酸钠转变成不溶于水的海藻酸钙的过程。
研发人员指着生产车间内一个密封的圆筒状容器，告诉记者，海藻纤维及其它的壳聚糖纤维的制成离不开这一个个的大圆罐子。藻类在罐中通过特殊方式溶解，溶解后的原材料，经过过滤、提取、拉伸等13道工序进入漂洗槽，在漂洗槽的源头端有一个喷头状的设备，经过这个喷头，就会变成数以万计的纤维线。这些纤维将被进行再次加工，冷却之后便成了制造衣服的原料——海藻纤维。
“海藻衣”不会燃烧
抚摸挂在架子上的海藻纤维，手感十分顺滑。正当众人对海藻吐丝啧啧称奇时，工作人员告诉记者海藻纤维的神奇之处并不只是如此。拿起一把海藻纤维，工作人员拿打火机火苗对着海藻纤维烤，结果在火苗烧灼之下，工作人员手中的海藻纤维只是与火苗接触部位变黑，而并没有被点燃。工作人员表示，这只是海藻纤维在高温烧灼下炭化反应。工作人员向记者解释，这是因为海藻纤维是一种阻燃纤维，自身具有阻燃性，燃烧过程中纤维的炭化程度高，离开火焰即熄灭，在空气中不会起明火。海藻纤维是阻燃的理想材料。用其制成的衣物在遇火情况下比传统棉麻、化纤制衣物更加安全。
除了阻燃之外，海藻纤维还有着诸多强大的功能。青岛大学纺织服装学院马建伟教授介绍，海藻纤维大分子存在亲水基团，具有极佳吸湿保湿能力。并且由于海藻纤维是湿纺纤维，纤维中存在大量的微孔，所以具有良好的吸水性和保水性。其吸水性可达到自身重量的20倍；其次海藻酸盐与组织渗出液接触时，纤维大大地膨化，大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。海藻酸盐的“凝胶阻塞”性质，使伤口渗出物的散布、对健康组织的浸渍作用大大减少；海藻酸钠特殊的内部结构，可以结合多价金属离子，形成稳定的络合物，对金属离子的吸附很大，可以用于制备电磁屏蔽织物。
此外，向海洋要资源，前提是不能造成污染，海藻纤维属于生物可降解纤维，这就解决了可能对环境造成污染的问题。
海藻丝闯出一片天
强大多样的功能意味着海藻纤维用途极为广泛。袜子、内衣、毛巾、口罩等十几种产品均可以由海藻纤维及部分壳聚糖纤维制成。工作人员告诉记者，服装织物是海藻纤维基本用途之一。此外，伤口与创伤膏贴相粘而在将创伤膏撕起时会造成伤口疼痛，甚至更换敷料时沾粘到刚愈合的伤口造成伤口的二次伤害，海藻纤维具备的凝胶阻塞性质还可用于制作医用棉布等医用敷料。海藻酸纤维具有远红外功能、抗电磁辐射和阻燃功能。可以很好地屏蔽电磁波，起到防辐射的作用，研究证实海藻纤维能够抵御99.7%的紫外线和电磁波的侵袭，可用于制作防辐射服。海藻酸纤维的阻燃性使其广泛运用于消防服等特种服装需求。
十三年心血磨出海藻纤维
据海藻纤维专家夏延致教授介绍，海藻纤维在青的研究最早可追溯到2003年海藻纤维的研发被列为青岛市科技将才计划。海藻纤维研制初期面临的技术难题较多，主要包括：第一，纤维纺丝原料不专用，对原料海藻酸链段结构G/M没有专用检测及控制手段，这也是造成纤维强度低、纤维质量易发生变化的重要原因；第二，海藻纤维无工业化生产设备，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。
针对上述技术瓶颈，夏延致带领的科研团队积极攻关，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，制订了制备海藻纤维专用的纤维级海藻酸钠生产标准，制订了纤维级海藻酸钠的产品规格、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存标准，为生产纤维级海藻酸钠提供了充分的技术指标和有效的生产参考。
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