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科普|生物基化学纤维之海藻纤维

发表时间:2018/7/12

海藻纤维是以海洋中含量巨大的海藻为原料,经精制提炼出海藻多糖以后,再通过湿法纺丝深加工技术制得的生物质再生纤维,拥有环保、无毒、阻燃、可降解、生物相容性好、原料来源丰富等特点,近年来受到越来越多科研工作者和消费者的青睐。



海藻纤维分类

目前海藻纤维的分类多种多样,可以根据产品用途、多糖种类、纤维成分等来分。



海藻纤维的生产

海藻纤维的制备过程是典型的湿法纺丝过程。纺丝液的制备一般包括原料的溶解、过滤和脱泡。在海藻纤维制备过程中,经常会出现“并丝”现象,因此需要进行后处理。其后处理方式一般有两种,一种是丝束后处理(一般较少采用),一种是散状短纤维后处理。



影响纤维性能的因素包括原料的结构、纺丝液的浓度与温度、凝固浴的浓度与温度、纺丝速度和牵伸比等。


海藻纤维的性质


物理性质

纯海藻纤维呈纯白色,表面光滑有光泽,手感柔软且纤度均匀。



力学性能

海藻纤维超分子结构的均匀性以及钙离子在纤维大分子间的交联作用,使得海藻纤维大分子间的作用力比较强,纤维断裂强度为1.6~2.6 cN/dtex。


吸湿性

海藻纤维大分子结构中具有大量羟基,使其具有良好的吸湿性,纯海藻纤维的回潮率可达12%~17%。


阻燃性

海藻纤维具有本质阻燃特性,可以离火自熄,极限氧指数为45%,属于不燃纤维。



抑菌性

海藻纤维中含有微量的乳酸或低聚物,这些物质有抑菌作用。以金黄色葡萄球菌为例测评海藻纤维的抑菌性,发现海藻纤维的静菌活性值和杀菌活性值远高于合格值以上。



防辐射性

海藻纤维对金属离子有良好的吸附作用,故可用于制备新型防电磁辐射材料。


海藻纤维的应用

纺织服装用

海藻纤维作为纺织服装材料,可用于防护类和装饰类纺织品、高档服装和内衣面料、电磁屏蔽织物、运动衣、家纺产品等。



医学用

海藻纤维现已作为医用材料及生物工程材料被广泛应用。医用海藻纤维在使用中可以吸收伤口的渗出物,因此在敷料方面的应用较多。



卫生用

海藻纤维在日常一次性卫生护理材料领域的应用主要包括一次性外用擦拭(消毒)用品、婴幼儿抑菌纸尿裤、成人失禁用品、成人卫生巾、面膜等。



阻燃工程用

海藻纤维的阻燃特性使其可以用于制备室内阻燃纺织品,如阻燃壁纸、壁布、阻燃装饰品等,可有效提升室内用品的安全性。



海藻纤维的发展

为满足市场对海藻纤维功能化的需求,研究者对海藻纤维广泛开展了共混、交联以及功能化探索。但是,从国内外的发展趋势及相关的技术现状来看,海藻纤维的研究开发主要存在以下问题:纤维纺丝原料不专用,对原料海藻酸链段结构中的G/M配比无法控制;海藻纤维强度较低,因此局限于医用纤维中的使用,无法大量应用在纺织服装领域中,产量及使用范围非常有限。

(来源:纺织导报)