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海藻纤维将接受市场验金

2013年10月29日    中国纺织报

   近期,由青岛大学教授夏延致科研团队承担的 “海藻资源制取纤维及深加工关键技术开发”重点项目通过科技部验收,这标志着海藻纤维正式成为传统的除棉、麻、毛、丝、化纤之外的纤维家族新成员,也预示着海洋服装正在悄然走进人们生活。海藻纤维的研发,开辟了向海洋领域进军的新方向。海藻纤维的产业化在石油资源枯竭、石油产品污染严重、棉粮争地日益严重的情况下,具有重要意义。值得一提的是,从海藻中提取原料到海藻纤维产业化生产的过程中,无类似石油产品的污染物产生。海藻纤维可自然降解,不会在回收利用过程中造成一次和二次污染。神秘的海藻纤维究竟有什么独特的魅力?研制海藻纤维的路途中又遇到了多少的荆棘阻挡?带着这些问题,记者采访了海藻纤维项目负责人夏延致,并参观了位于青岛市阳城区、年产海藻纤维达800吨的青岛康通海洋纤维有限公司。

  历时十年最终推向市场

    “海藻纤维的研发最早可以追溯到10年前.2003年海藻纤维的研发被列为青岛市科技将才计划,这也拉开了海藻纤维研发的序幕。从第一根海藻在实验室的诞生到如今青岛康通海洋纤维有限公司内年产量800吨的海藻纤维生产线的建立,我们走过了10年历程。”夏延致感慨道。

    在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中,记者见到了用海藻纤维织出的海藻布,薄如绢、亮如丝、软如棉、拿在手里与纯棉布没有任何区别。

    “海藻纤维属于海洋生物质纤维,最大的优点就是天然阻燃性。”夏延致表示,粘胶纤维、化纤制品等都是在纤维中混入添加剂来阻燃,比如在合成纤维中加入阻燃剂,虽然纤维不会燃烧但是在高温下会熔化或产生毒气,对人体伤害很大。

    夏延致现场演示了海藻纤维的阻燃性,在打火机火苗烘烤下仅表面变黑,这是高温下炭化的结果,但一直没有燃烧。

    “向海洋要资源,前提是不能造成污染,否则便得不偿失,我们研究的生产流程,不添加自然界难分解的有机溶液,生产过程和产品都没有污染。”夏延致介绍,新工艺的产量十分可观,年产量达800吨。记者采访了解到,将海藻中的海藻多糖提取出,以及将多糖转化成为纤维,两个过程使用的溶剂都是水。此外,生产出的海藻布料也是一种少见的绿色产品,“海藻布料在自然界中可降解,不会污染土壤,降解时间远低于塑料制品。”夏教授告诉记者。

  海藻纤维的应用也非常广泛,据估算,按现有生产技术,1吨干海带可以提取200至250千克海藻酸盐,形成200千克纤维,而每100克海藻纤维就能织1平方米布。海藻纤维良好的纺织加工性能,使它不但可以做成普通的衣物,还可以用于制造消防服、防护服、医疗服等特殊用途的服装。

  自主研发突破应用瓶颈

    据夏延致介绍,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。在处理高粘度溶液时,该方法的缺点主要表现为:占地面积大,生产能耗高,生产效率低,溶解效果差,纺丝液中通常存在大量溶胀粉体团聚无法溶解。

    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。

    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,制定了制备海藻纤维专用的纤维级海藻酸钠生产标准,制定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。

    为实现海藻纤维产业化生产,该团队创新性地推出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。海藻纤维纺丝液制备效率由传统工艺的500L纺丝液/24小时升级到高于2吨纺丝液/小时。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,真正实现了海藻纤维制备过程中凝固浴完全回收利用零排放。开发了凝固浴回收系统,真正实现了绿色生产,凝固浴的零排放。大量研究的基础上,成功突破了海藻彩色纤维制备工艺,现已成功进行了多种色系彩色纤维的生产。还真正实现了海藻纤维的大规模连续化生产,海藻纤维年产量达800吨。

  一根海藻贯穿经济链条

    在全国乃至世界范围内,海藻纤维的研究还处于初级阶段,行业内缺乏相关规范和操作标准,缺乏指导原则和准入标准。因此,康通海洋纤维有限公司从制定相关标准着手,成立专属自有品牌和海洋纤维产业化联盟,推进组建产业联盟,整合上下游产业链,充分发挥联盟在促进产业共性重大关键技术创新上的作用,培育出一批竞争力较强的产业集群在重点打造过硬品牌的同时,汇集中国纺织业和海洋领域的优势力量,大力推进海藻纤维产业的发展。

谈到海藻纤维的产业化推广,夏延致说,中国是世界第一海藻养殖大国,一旦海藻纤维能够投入量产并在更多领域应用,前景无疑是令人振奋的。从海藻粗加工制取纤维级海藻酸钠入手,再通过深加工成为海藻纤维,通过纺织加工和染整加工一直到医用纺织品和服装、家纺及军用纺织品等终端纺织品形成完整的海藻纤维产业链。对此,他给记者算了一笔生意账。

    针对上游产品纤维级海藻酸钠来讲,建成年产1000吨纤维级海藻酸钠生产线的投资为1700万元,每吨的生产成本是3万元,销售价格为7万~8万元,年可实现销售额7000万~8000万元。

    对于海藻纤维而言,建成年产800吨的海藻纤维生产线。固定资产投资1000万元,总投资2000万元。销售价格根据品种不同约在30万~50万元每吨。实现销售预计产值为2.4亿~4亿元。

    海藻纤维下游纺织品中,医用纺织品的销售价格较高,利润丰厚,一般是纤维的3~5倍增值利润空间。按年销售100吨医用纤维,价格按40万~50万元每吨计算,下游产品可形成1.5亿~2亿元的产值,利润率在40%~50%之间。其他纺织品用纤维销售价格在20万~30万元一吨,做成最终产品增值在2~3倍。年销售量为600~700吨,产值为1.5亿~2.5亿元,利润率在50%~60%之间。

 

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