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面輔料設(shè)備
海洋纖維引關(guān)注 海鞘纖維素研究取得突破
發(fā)表時間：2014-03-04 13:40:00 作者： 來源：網(wǎng)上輕紡城 瀏覽：次海鞘是一種普通的海洋生物
，因形狀像鳳梨
，又被稱作海中鳳梨，在各大洋中均有分布
。由于海鞘體內(nèi)的糖原含量較高
，味道香甜，一直是海邊人們飯桌上的美味佳肴
。可鮮為人知的是
，海鞘也是這個世界上唯一能產(chǎn)出纖維素的動物
，如果能將其用于紡織服裝領(lǐng)域，將會給行業(yè)帶來巨大的變化
。
近日
，在全國首屆大學生高分子材料創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽決賽現(xiàn)場，來自青島科技大學高分子學院材料工程專業(yè)學生張大為課題組在全國率先開展的海鞘纖維素研究引起了廣泛關(guān)注
。
變廢為寶創(chuàng)新型纖維
曾經(jīng)的海鞘只是用作食品
，其被囊不能食用則被拋棄。而海鞘產(chǎn)生的纖維素
，就是在海鞘被囊之中
。如何將其變廢為寶?這一課題成為張大為課題組的研究方向，如今
，被當作垃圾扔掉的海鞘被囊
，已經(jīng)成了發(fā)展新型產(chǎn)業(yè)的原材料。
張大為告訴記者
，自2009年發(fā)現(xiàn)海鞘纖維素以來
，他的課題組就陸續(xù)突破了多項關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出了海鞘纖維素節(jié)能反射薄膜、海鞘纖維素高性能導電紙和海鞘纖維素紡絲液等新型特種功能材料
，以海鞘纖維素為“原點”
，將觸角延伸至國內(nèi)多個領(lǐng)域，獲得了7項國家發(fā)明專利
。海鞘纖維素制品將帶動一系列新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展
，新技術(shù)的應(yīng)用也將為企業(yè)和個人帶來更豐厚的經(jīng)濟效益。
那么
，當初張大為是如何想到這一課題的呢?
原來
，纖維素的來源十分廣泛，不僅存在于高等植物的細胞壁中
，也在海鞘的被囊中發(fā)現(xiàn)了纖維素的存在
。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，海鞘纖維素與植物纖維素相比有很多獨特的特質(zhì)
。
“如前者的90%以上為Iβ晶型
，而且其結(jié)晶度高，而后者只有50%～70%的Iβ晶型
。
目前國內(nèi)僅有從海鞘中提取海洋藥物成分的研究報道
，而有關(guān)海鞘纖維素的研究鮮見文獻報道。”張大為告訴記者
。
同時
，海鞘納米纖維素在一定濃度下還能自發(fā)形成膽甾型液晶。膽甾型液晶具有優(yōu)異的光學性質(zhì)
，如光學各向異性
、雙折射性、選擇反射性等
，張大為認為這一項目成功后有望用于防偽材料
、裝潢涂料、反射型彩色電子紙等領(lǐng)域
。
因此
，張大為設(shè)想，是否能通過一種方法把海鞘被囊中的纖維素提取出來供人使用呢?
經(jīng)過4年的研究
，張大為成功制備出了納米纖維素
，并通過偏光顯微鏡、紅外光譜儀
、原子力顯微鏡
、掃描電子顯微鏡對其形貌、結(jié)構(gòu)等進行了較系統(tǒng)的研究
。研究結(jié)果表明
，所制備的海鞘纖維素樣品粉末幾乎為Iβ晶型;海鞘納米纖維素為棒狀結(jié)構(gòu)，直徑均勻，平均直徑約為30nm
，長度在200nm～2μm之間
，具有長度多分散性。
同時
，張大為還發(fā)現(xiàn)
，當海鞘纖維素懸浮液達到一定濃度后，可以自發(fā)地形成膽甾型液晶
，而且膽甾型液晶薄膜具有選擇反射性
，在自然光的照射下呈現(xiàn)彩虹般漂亮的顏色。
藍色材料可廣泛應(yīng)用
業(yè)內(nèi)專家曾表示
，在科技領(lǐng)域內(nèi)
，成果要想實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化通常會面臨“現(xiàn)實很骨感”的尷尬境遇。然而
，張大為課題組研發(fā)的海鞘纖維素紡絲液技術(shù)已經(jīng)解決了成果轉(zhuǎn)化的難題
。以海鞘纖維素為原料制成的新型海洋服裝，已成功俘獲青島企業(yè)的“芳心”
。
“纖維素是生產(chǎn)服裝的主要原材料
，海鞘纖維素的分子量是棉花纖維素的2.5倍，因此它的強度要高于棉花纖維素
，而且透氣性和熱穩(wěn)定性好
，無毒無害、安全性高
，可以生物降解
，有助于節(jié)能環(huán)保。”張大為告訴記者
，這類服裝對人體的刺激性小，人們穿上后也更舒服
。
在了解了新技術(shù)的性能和特點之后
，青島雪達集團有限公司主動向其拋出了“橄欖枝”。雙方已經(jīng)簽訂了意向合作，將共同研發(fā)高附加值的海鞘纖維素紡絲液和服裝系列產(chǎn)品。目前，該項目已進入中試階段，預(yù)計將于2015年實現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)。
除此之外
，海鞘纖維素還可以應(yīng)用到醫(yī)藥領(lǐng)域。張大為表示：“常用的醫(yī)用紗布大都采用棉花纖維素制作而成。與棉花纖維素相比，海鞘纖維素具有優(yōu)良的力學性能和生物相容性，因此，海鞘纖維素制成的醫(yī)用紗布對于傷口的愈合將至少加速20%以上。”讓人意想不到的是
，海鞘纖維素還可以幫助人們識別人民幣的真?zhèn)巍?ldquo;現(xiàn)在的人民幣強度并不是很高，在澳大利亞、新西蘭等國家已經(jīng)開始使用塑料材質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)貨幣，不僅可以循環(huán)利用，而且還含有獨特的防偽技術(shù)。”張大為說，“以海鞘纖維素作為人民幣的原材料，不僅可以增加強度，而且還可以替代現(xiàn)有人民幣 、債券的防偽技術(shù)
，使人們在辨別真?zhèn)蔚臅r候更容易。”
雖說如此
，但由于人民幣防偽涉及到多項技術(shù)
，相關(guān)技術(shù)很綜合而且嚴格保密，張大為多次強調(diào)
，通過相關(guān)技術(shù)的處理
，可以在部分技術(shù)上進行替代。但最終是否可行
，或具體有哪些優(yōu)勢
，目前來說還是未知數(shù)。
來自中國紡織工業(yè)聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示
，2012年我國紡織原料消費量占全世界的52%，而紡織原料的進口量則達65%以上。目前，我國紡織原料中30%的棉花和70%的羊毛需要進口，纖維供給存在很大缺口。這種狀況給國內(nèi)紡織原料結(jié)構(gòu)的調(diào)整提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。而如何節(jié)約資源開發(fā)新型纖維，正成為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展急需解決的課題。海鞘纖維素的研發(fā)，無疑緩解了這一問題。經(jīng)過4~5年的研發(fā)，海鞘纖維素在家紡
、造紙和節(jié)能材料的應(yīng)用技術(shù)已逐漸得到越來越多的認可，其在高檔紡織品、反射型透明無紡布、防偽材料、裝潢涂料、顯示材料及紅外光屏蔽節(jié)能材料等領(lǐng)域蘊含的廣闊發(fā)展前景，正吸引著投資者的目光。領(lǐng)導與支持單位:四川省經(jīng)濟和信息化委員會 版權(quán)所有：四川省服裝（服飾）行業(yè)協(xié)會 合作單位：四川大學輕紡與食品學院
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