如同丝线一样的纤维,色泽鲜亮,手感柔软,用它纺成的“布料”看上去与普通的布料并无二致,但当打火机的火焰靠近“布料”时,根本点不着。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里,“海藻类海洋纤维的研究”项目在2007年12月28日通过鉴定。现在,它的成果之一就展现在眼前,用海藻纤维制成的阻燃布料。
阻燃,并不是“海藻布料”唯一的特性。
“第一次听说海藻可以做衣服”
“知道海藻可以制药,但用它做衣服我还是第一次听说,今天这个会有价值。”3月19日上午,刚刚参加完一场“海藻衣服”研究生产会议,77岁的中科院院士郑守仪走出会议室,显得兴高采烈。这天上午,政府部门、研究单位和相关企业一起坐下来,围绕着“海藻衣服”开展学术探讨,热热闹闹的“海藻纤维———技术创新及产业发展战略研讨会”吸引了来自中国科学院、中国工程院的三位院士郑守仪、赵法箴、侯保荣。
当日,在青岛大学国际交流中心展厅里,院士们对摆放的乳白色海藻纤维表现出浓厚的兴趣。不过,相对于专家们在技术和产业层面上的关注,“海藻衣服”此时还面临普通市民的疑问,“海藻纤维是什么?”
“我们穿着的衣服中,来源于地下石油的合成纤维和来源于土地种养植的天然纤维大致各占一半。”6月5日上午,海藻纤维项目负责人、青岛大学教授夏延致向记者解释道。目前,我国每年消耗6千万吨纤维,其生产途径一方面是来源于占用土地的棉、麻、毛、丝等动植物天然及其再生纤维,另一方面是来自石油的合成纤维。随着经济发展和人口增长,特别是陆地资源和石油资源的困乏,纤维的获取越来越难,人们便把目光转向浩如烟海的海洋。
五年前,一直从事纤维材料研究的夏延致,意识到陆地纤维和合成纤维在节能环保方面的劣势,开始寻求一种新的可再生环保型纤维材料,他的想法是“从大海里寻找衣料。”
夏延致这个近似疯狂的想法当时并不为人所接受,他多方奔走,造访十几家相关企业寻求合作,得到的回答通常是“这不是天方夜谭吗?”
“海藻纤维既阻燃防辐又美容保健”
6月5日下午,略显神秘的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大门紧闭,四周窗户已经被厚厚的窗帘罩起,夏延致带领一行人刷卡进入,“我们的生产工艺还处于保密状态”,他提醒道。
一楼,海藻纤维生产车间。工人们正守在运转的生产线旁,这头,海藻输入,那头,“丝线”输出,参观者疑惑。
穿过车间,到达二楼。这个展厅以图文并茂的形式向参观者展示整个海藻纤维的生产原理。“取自海带中的海藻酸盐,以水做溶剂,采用冻胶凝胶湿法纺丝成形技术,使海藻酸盐高分子高倍拉伸与凝固成形有机结合,即可得到这种性能优异的海藻纤维。”夏延致介绍。
夏延致说,采用天然海藻中所提取的物质纺丝加工而成的“海藻纤维”,原料来自海洋,与普通的纤维相比,它的环保优势明显。“首先,该纤维取自海洋,资源丰富可再生,环保特性优异,开辟了纤维一个新的、重要的来源。
其次,它具有本质阻燃性,既免去了高成本的阻燃剂,也不会像以往的阻燃材料那样遇火之后产生大量有害气体,可以说它是阻燃材料最理想的境界。
第三,具有可降解、可再生的可持续发展性,海藻纤维的生产过程中未添加任何其他化学成分,完全是有机质纤维。
第四,它含有大量的金属离子,可以很好地屏蔽电磁波,起到防辐射的作用。最后,该纤维拥有抑菌益肤成分,能起到保健美容的作用。此外,因其含有大量钙离子,能促进伤口愈合。”
“有了这些特性,加上其良好的纺织加工性能,可以说这是现在所发现的最完美的环保衣料。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衣服。”夏延致介绍。
“海藻纤维有望孕育一个新兴产业”
2007年12月28日,海藻纤维通过山东省科技厅和青岛市科技局联合组织的中试鉴定。专家委员会认为,该项目利用我国丰富的天然可再生海藻资源,充分发挥地方优势特色,将海洋科技与纺织科技有机结合起来,该项目原理取自海洋,制备的纤维具有可降解性,开拓了纤维的新来源,对推动化纤工业与纺织工业的可持续发展具有重要意义。
其时,世界各国也加紧对“海藻纤维”的研制。上世纪40年代,以英国为代表的欧洲国家就采用海藻原料进行海藻纤维的研究工作,但鉴于当时的科技水平,不论是海藻酸原料的提纯技术、溶解过滤技术及纺丝工艺和装备都不完善,再加之合成高分子的理论与技术的迅猛发展,人们的注意力都迅速集中到合成纤维。
近几年来,英国Courtaulds公司利用海藻盐小批量生产医用无纺布敷料获得成功,其止血效果已经证实且已临床应用,但是非可溶性的海藻酸盐止血纱布粘连伤口,不能被人体吸收,限制了它的应用范围。德国吉玛公司新近宣布了它的商品名为seacell的以纤维素纤维为主体共混一部分海藻成分的纺织品,日本最近有过海藻纤维的宣传报道,但基本都处于试验阶段,没有产品的报道。
作为高档纺织服装及医用纤维材料的海藻纤维虽然具有极好的发展前景,但我国海藻产业的产值并不理想,突出表现就是我国海藻鲜重年产量全球第一,占六成多,而日本海藻鲜重年产量只有我国的6.7%%,产值却是我国的1/4左右。制约我国海藻产业发展的,主要是海藻加工业。
对山东半岛来说,这一劣势也比较突出,“山东省是海带养殖、海藻化工技术及产业发展的发源地,海带、海藻等海产品加工却存在劳动密集性、粗加工突出的特点,高精尖等深加工产品不足。”事前,山东省科技厅副厅长李乃胜曾经表示。现在海藻纤维的研发不但可以极大提高海藻产业的附加值,开发高端产品,而且为海藻的应用开拓了重要的领域,使海藻产业由初加工到深加工发展,为海藻产业的二次飞跃提供了支撑。“突破海藻加工问题,对于我国海藻产业升级有着重要意义,有望孕育一个新兴产业。”中国海藻工业协会会长李晓川在3月19日的“海藻纤维———技术创新及产业发展战略研讨会”上说。
海藻纤维放在青岛做的“天时,地利,人和”
从2003年着手研究“海藻纤维”到2007年底中试成功,46岁的夏延致对那四年印象深刻。那时候,他的生活就是“夜以继日的做实验”;那时候,为能争取到支持,夏延致定期向政府汇报,每两三个月就向科技部门正式的汇报研究情况;2005年,研究取得突破,初步样品出来后,科技部门和企业逐渐接受夏延致的“海藻纤维”,青岛市科技局划拨专项资助金50万元支持,喜盈门纺织品公司拿出100万元;2006年,山东省科技厅拨来15万元;国家自然科学基金30万元……
现在,夏延致正在进行着“海藻纤维”的产业化准备。这位青岛大学材料学岗位的“泰山学者”认为,海藻纤维放在青岛做具备“天时,地利,人和”。我国是世界上最大的海藻养殖与加工国家,海藻总产量占世界产量的60%%以上,加工能力居世界首位,而青岛海藻资源又占全国的2/3;坐落于青岛大学的“纤维新材料与现代纺织国家重点实验室”,则为海藻纤维的研究开发创造绝佳的硬件条件;在海洋领域,青岛集中了全国2/3以上的高端人才,并已在该项目上取得突破。
企业现在已经看到“海藻纤维”的巨大市场前景。为项目研发投资100万元的青岛喜盈门纺织品公司已经着手制定产品的上市计划,“现在我们企业正在探讨下一步的产业化问题,争取在最短的时间内,让海藻衣服面市。”公司副总经理季德义说。
到目前,已经有国内外的几十家知名贸易、纺织以及投资公司与夏延致取得联系,洽谈合作事宜。“如果一切顺利,在未来的一两年里,海藻纤维就能实现产业化。”他说。