关注淄博中小企业发展:一心一意挖掘绿色效益

2019-09-13 作者:纺织皮革   |   浏览(112)

在目前的纺织纤维构成中,化学纤维占有绝对份额,但是废弃后化学纤维难以降解,而天然纤维在这方面恰能弥补化学纤维的不足。因此,开发天然纤维,便于生物降解,利于循环利用,挖掘绿色效益,成为淄博奈琦尔纺织科技发展有限公司追求的目标。

国际上最大海藻纤维生产线10月投产

  随着生活水平的提高,人类消费逐年增长,对纺织品需求也日益加大。而与之相反的是,地球上耕地面积却在逐步缩小,这就使得纺织主要原料——棉花的供应越来越紧张,未来的缺口也许会越来越大。

当记者来到奈琦尔公司采访时,公司董事长姜明正在德国参加一个阻燃专业展会。公司总工程师鞠海虹热情地将我们领到公司的产品展示大厅。

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。

  据有关人士介绍,过去3年,随着小麦、玉米、水稻等粮食作物价格节节升高,棉花种植面积则步步败退,2年时间全国种植面积已减少1400万亩左右。因此,开发能替代棉花的纺织原料,补上棉花不足这个缺口,就显得尤为重要。发展节能、环保的新技术、新材料,是纺织业的大势所趋。目前,已有相当一部分新材料被开发出来,纺织服装界人士对这些新材料进行了星级评价,其中竹纤维荣获“创意之星”和“前景之星”,新型麻植物麻纤维获得“环保之星”和“低成本之星”。

首先进入记者视野的是品类丰富的玉米纤维,经过与其他纤维混纺、交织,各种巾被类、衬衣、睡衣、裤装等产品一一呈现在面前。据了解,玉米纤维服装最大的特点就是绿色环保,埋进土里30天就能降解完毕,并且悬垂性好,不易变形,不产生静电,对皮肤没有刺激,穿着柔软舒适。

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。

  玉米、海藻纤维

与化纤类服装相比,玉米服装的生产过程还可减少50%的温室气体排放。

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。

  环保指数:★★
  创意指数:★
  低成本指数:★★★★
  前景指数:★★★

但是,玉米纤维也存在缺憾,那就是染色困难,在织物中,玉米纤维含量越高,服装颜色就越浅淡,这也形成了玉米纤维类服饰独具特色的品牌标识。

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?

  综合评价:可降解、抗紫外线

在奈琦尔公司2006年成立之初,公司创始人姜明就坚定信心,要走一条绿色纺织产业之路。当时,国内绿色纺织品的概念刚刚盛行,姜明手中唯一掌握的就是竹纤维成衣技术。专业出身,又在纺织行业打拼了十余年的姜明非常清醒地认识到,随着产业化的纵深发展,竹纤维这块市场蛋糕会很快被同行蚕食殆尽。于是,奈琦尔一边高举发展生态服饰的大旗,在竹纤维成衣领域精耕细作;一边又将目光投向了粮食深加工领域,开发玉米纤维。前后仅一年,玉米服装便顺利通过了小试和中试,为产业化生产打下了坚实的研发基础。如今玉米纤维混纺产品的各种技术已经非常成熟并已成为公司的主要产品之一。

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等众多技术瓶颈,海藻纤维只能应用于医用敷料。

  六七年前,国外的非棉化运动已经开始,大家逐渐减少穿棉花制品,而向植物方向走,玉米纤维(聚乳酸纤维,PLA纤维) 成为棉花的很好替代品。现在国内不少企业也开发出了源自于玉米的新型生物基纤维和面料。玉米纤维是以玉米、小麦等淀粉为原料,经发酵转化成乳酸再经聚合,纺丝而制成的合成纤维,属于完成自然循环型。此纤维具有生物可降解性,玉米纤维轻柔滑顺,强度大,吸湿透气,加工的产品有丝绸般的光泽及舒适的肌肤触感和手感,悬垂性佳,良好的耐热性及抗紫外线功能,服用性能好。由于该纤维完全不使用石油等化工原料,其废弃物在土壤和海水中的微生物作用下,可分解成二氧化碳和水,不会污染地球环境。由于该纤维的初始原料为淀粉,其再生之循环周期短,大约为一至二年,其产生的二氧化碳可由植物光合作用减少在大气中的含量。燃烧PLA纤维,几乎没有一氧化氮,其燃烧热是聚乙烯和聚丙烯的三分之一左右。

借助高校的科研力量助推公司的研发进步一直是姜明所推崇的,作为青岛大学海藻纤维863项目后道应用研发的主要承担单位,公司与青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点培育基地副主任夏延致教授合作,倾力进行海藻纤维系列产品的研发工作,已成功开发出针织、机织类中的5个产品,以这些产品为支撑,于2012年12月28日,协助夏延致教授顺利完成了海藻纤维863项目的验收工作。海藻纤维具有吸湿透气、亲肤抑菌、安全可降解并不会对皮肤产生二次伤害,其抗菌性是竹纤维的3倍,富含17种氨基酸,特别是其极限氧指数达到34以上,大大超过国际标准,具有天然本质自阻燃的特性,遇火后不产生有害气体,不产生熔滴。这些其他材料无可比拟的性能,为海藻纤维在高品质、功能性市场的大规模应用提供了必要条件。

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。

  而随着海藻类纤维项目的研发成功,人类又开辟了纺织纤维另一来源——海藻纤维。海藻纤维研发的领军人、青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地副主任夏延致表示,海藻纤维具有许多传统纤维没有的新特性,它的阻燃性超出国际标准10个百分点,在空气中不会起明火。海藻纤维有一定的防辐射、抗菌、保湿效果,在生物医学、高档服装、环保等领域具有广阔的应用前景。与传统的陆地纤维、合成纤维相比,海藻纤维可节约土地、净化环境,生产过程完全低碳绿色。

验收工作的完成,对姜明而言意义重大。因为此举是将海藻纤维由实验室转向了生产线,海藻纤维的产业化对纺织业将是一场意义重大的革命。姜明认为,海藻纤维的规模化应用,将极大地减少棉花和耕地的用量,中国是海藻产量大国,海藻纤维的产业化,势必给中国海藻产业产值带来极大改观,同时对维护良好的海洋环境也起到很大作用。

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。

  竹纤维

正是坚持走绿色纺织产业发展之路,并掌握了核心技术,才使奈琦尔公司在竞争惨烈的纺织行业中,走出了一条依靠绿色产业获得经济效益的特色发展模式。

创新让海藻从海里到身上

  环保指数:★
  创意指数:★★★★★
  低成本指数:★★
  前景指数:★★★★★

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。

  综合评价:质优而价高

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。

  竹纤维是利用中国广泛生长的天然竹子为原料,制成的再生纤维素纤维,与天然竹原纤维不同,属于化学纤维。竹纤维的诞生不仅为纺织品开辟了新的领域,而且也为有限的纺织资源供应提供了新的途径。据了解,在国内市场上,一件竹纤维材料的普通文化衫售价在33美元左右,日本一件竹纤维西服的市场售价高达500美元至1000美元。竹纤维的性能优势,使以其为原材料制造的纺织产品拥有更高的附加值,这将成为我国纺织服装产业转型升级、提质增量的强大动力。开发再生竹纤维,提倡“以竹代棉“,不仅可以缓解天然纤维紧张局面,也为我国丰富的竹资源合理利用开辟了一条新途径。

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。

  竹纤维产品以其高科技含量,及其柔滑软暖、凉爽舒适、抑菌抗菌、绿色环保、天然保健的独特品质牢握市场脉搏,独树一帜。竹纤维织物的天然抗菌、抑菌、抗紫外线作用在经多次反复洗涤、日晒后,仍能保证其原有的特点,这是因为竹纤维在生产过程中,通过采用高科技生产技术,使得形成这些特征的成分不被破坏。所以其抗菌作用明显优于其他产品。更不同于其它在后处理中加入抗菌剂、抗紫外线剂等整理剂的织物,所以它不会对人体皮肤造成钰何过敏性不良反应,反而对人体皮肤具有保健作用和杀菌效果,是真正的亲肤保健产品,应用领域宽广。

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。

  但是竹纤维的原料因为不似棉的原料提取的技术成熟,而且它的产地有限制,所以原材料就比棉高很多,所以一般制成衣服的话,价格比较高。

“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。

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