海藻纤维
海藻纤维
海藻纤维功能研究海藻酸盐有着与天然纤维素极其相似的化学结构,与可再生性纤维相比,海藻纤维的生产是一种完全绿色的生产工艺以无机盐作为凝固浴,没有任何污染。
海藻纤维是一种重要的天然功能纤维新材料,具有天然可再生、绿色环保和天然本质自阻燃、抗电磁辐射、良好的止血抗菌医用等多种功能,符合纤维新的发展趋势,赋予该类纤维极大的开发价值。
海藻酸盐是从海藻植物中提炼的多糖物质,海藻纤维可由湿法纺丝制备,将海藻酸盐碱性浓溶液经过喷丝板挤出后送入含钙离子的酸性凝固浴中,海藻酸钠与钙离子发生离子交换,即形成不溶于水的海藻纤维,海藻纤维的干强与粘胶纤维相当。
利用海带提取的海藻酸盐为原料,以水做溶剂,获得了强度高、性能良好的海藻纤维,成功研制出海藻酸、海藻酸钙、海藻酸钡、海藻酸锌、海藻酸铜、海藻酸铝、海藻酸银以及由以上金属离子“搭配”组合的多离子海藻纤维系列产品。
天然海藻中提取的物质纺丝加工而成的一种纤维,是一种重要的天然功能纤维新材料,棕藻、红藻是海藻纤维的最佳来源。
这种纤维能够被加工成任意长度和纤度的短纤或长丝,也可以与其他纤维混纺,最终可以用于制造衣服、家纺、床垫等。
海藻纤维具有许多传统纤维没有的新特性。
一是海港藻纤维的自阻燃性,据介绍,涤纶的氧指数(这个指数越大表示物体阻燃性越强)为20,棉花为18,而海藻纤维在不经过任何加工的情况下就高达34,超出国际标准6个百分点,这使得海藻纤维在空气中不会起明火,产品安全性非常好,可以用于生产防护服、儿童玩具等。
“海藻纤维的自阻燃性,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有害气体,可以说是阻燃材料的理想境界。
”夏延致强调说。
二是海藻纤维有一定的防辐射效果。
由于海藻纤维中含有大量的金属离子,海藻纤维具有屏蔽电磁波的功能,尤其是对于低频电磁波效果非常好,可以应用于孕妇装生产。
三是在生物医学方面,由于海藻纤维中含有大量的钙离子,可以和血液中的钠离子交换,从而起到良好的止血效果,促进伤口愈合。
海藻纤维
(2)、防护性海藻纤维
1 电磁屏蔽、抗静电海藻纤维 高科技的电器产品如手机、电脑、电视机在给人们带来便利和享受 的同时,电磁辐射产生的问题也日益严重。为减少和避免电磁辐射对人 体造成的伤害,电磁屏蔽织物的需求将越来越大。国内外现已研制出用 涂层法、电镀法及复合纺丝法制造的电磁屏蔽织物。 近年来多离子电磁屏蔽织物越来越引起人们的重视。多离子织物是 当今国际最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,是目前屏蔽低、中频段电 磁辐射最先进的民用防护材料。多离子织物采用目前国际最先进的物理 和化学工艺对纤维进行离子化处理,将有害的电磁辐射能量通过织物自 身的特殊功能转变成热能散发掉,从而避免了环境二次污染,净化了空 气。由于织物中含有大量金属阳离子,可起到杀菌除臭作用,对皮肤无 刺激,有助人体表皮微循环;同时具有防静电、防部分X射线及紫外线等功 能。由其制作的防护服不仅具有可靠的安全防护性,还具有优良的服用 性。如孙世濂、陈青鹏等制备的电磁屏蔽织物中含有银离子、铜离子、 镍离子、铁离子,既具有防电磁波的功效,又能消除静电,平衡人体电 位,还有抗菌和保温多种功能。
医 疗 用 途
海藻纤维作为医疗用材料的特点
①
高吸收性
可以吸收大量的渗出物,致使换绷带的时间间隔延续一段较长时间, 减少换绷带的次数,减少护理时间,降低护理费用。 ②
Hale Waihona Puke 易去除性海藻酸盐纤维与渗出液接触后,大大地膨化而形成了柔软 的凝胶。高M海藻酸盐纤维可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去 除;高G海藻酸盐绷带在治愈过程中,膨化较小,可以整片的拿 掉,这对伤口新生的娇嫩组织有极大的保护。
3、制备工艺
现阶段海藻纤维一般应用湿法纺丝,制备过程主要为:将可溶性 海藻酸盐(铵盐、钠盐、钾盐)溶于水中形成粘稠溶液,脱泡后通过 喷丝孔挤出到含有高价金属离子(镁离子除外,一般为钙离子)的凝 固浴中,形成固态海藻酸钙纤维长丝。该长丝经过拉伸、水洗、干 燥、卷曲形成纤维。纤维经分离、梳理和铺层而制成连续的非织造 布。有些情况下可经过针刺使纤维互相交缠而增加强力,然后将非 织造布切割成所需尺寸,最后检验、消毒和包装。
2024年海藻纤维市场发展现状
2024年海藻纤维市场发展现状引言随着人们对可持续发展和环境保护的日益重视,海藻纤维作为一种天然生物纤维材料,逐渐受到市场的关注。
本文将对海藻纤维市场的发展现状进行分析,探讨其发展的潜力和前景。
海藻纤维的定义与特点海藻纤维是指从海藻中提取的纤维素材料,具有天然、可再生、可降解等特点。
与传统的纤维材料相比,海藻纤维具有更好的生物相容性和可调节性,被广泛应用于纺织、医疗、食品等领域。
海藻纤维市场的发展趋势1. 可持续发展的需求推动市场增长随着全球对可持续发展的要求不断增加,海藻纤维作为一种天然、环保的材料,受到越来越多生态意识强烈的消费者关注。
市场对可持续纤维的需求推动了海藻纤维市场的发展。
2. 技术进步带动产品创新随着科技的不断进步,海藻纤维的提取和加工技术得到了快速发展。
新的技术手段不仅提高了海藻纤维的纯度和强度,还创造了更多的应用领域。
随着技术的进步,海藻纤维市场将迎来更多的产品创新和发展机会。
3. 健康需求推动海藻纤维在医疗领域的应用海藻纤维具有生物相容性强、可降解等特点,被广泛应用于医疗领域。
随着人们对健康的关注度提升,海藻纤维在医疗领域的应用潜力巨大,这将进一步推动海藻纤维市场的发展。
4. 大健康产业的兴起促进市场扩大随着人们对健康的关注度提升,大健康产业迅速兴起。
海藻纤维作为一种天然、健康的材料,被广泛应用于食品、化妆品等领域。
随着大健康产业的扩大,海藻纤维市场将得到进一步的发展和扩展。
海藻纤维市场的挑战1. 市场认知度不高与传统纤维材料相比,海藻纤维的市场认知度相对较低。
很多消费者对海藻纤维的了解有限,这导致了市场推广的困难和销售的难度。
2. 生产成本较高海藻纤维的生产工艺相对复杂,提取和加工成本较高。
这使得海藻纤维在市场上的竞争力相对较弱,制约了其市场的发展。
3. 法规和标准不完善目前,海藻纤维的相关法规和标准还不够完善,这给市场监管和产品质量的保证带来了困难。
缺乏统一的规范和标准也制约了海藻纤维市场的健康发展。
海藻纤维在现代纺织技术中的应用前景
海藻纤维在现代纺织技术中的应用前景海藻纤维是一种天然纤维,具有生物可降解、环保、柔软舒适等特点。
在不断追求可持续发展的背景下,海藻纤维作为一种绿色、环保的材料,逐渐受到纺织业界的关注。
其在现代纺织技术中的应用前景备受期待。
首先,海藻纤维具有良好的生物可降解性。
传统纺织品在处理过程中产生大量废水和废弃物,对环境造成巨大的压力。
而海藻纤维制品可以在自然环境中迅速分解,不会对土壤和水源造成污染。
这使得海藻纤维在可持续发展的纺织业中具有重要的应用价值。
其次,海藻纤维对人体皮肤友好。
海藻富含天然抗菌物质和胶原蛋白,对皮肤具有良好的保湿和抗皱效果。
海藻纤维纺织品的面料柔软而舒适,能够有效吸湿排汗,增加穿着的舒适度。
此外,海藻纤维还能阻挡紫外线的侵害,起到护肤的作用。
这使得海藻纤维在纺织业中被广泛应用于内衣、床上用品、护理用品等领域。
再次,海藻纤维具有很好的染色可塑性。
由于其独特的结构,海藻纤维可以轻松地吸收染料,染色均匀一致。
而且,海藻纤维的纤维柔韧性高,并且容易与其他纤维进行混纺,在纺织技术中具有很大的可塑性。
这使得海藻纤维在纺织品设计和创新中具备无限的可能性。
此外,海藻纤维还具有阻燃、抗菌等特性,使其在一些特殊领域具有广阔的应用前景。
例如,在医疗卫生领域,海藻纤维可以制作成具有抗菌功能的医疗用品,如手术衣、口罩等,可以有效预防和控制感染传播。
在高温工作环境中,海藻纤维作为阻燃材料,可以降低火灾事故的发生率。
然而,海藻纤维在现代纺织技术中的应用还面临一些挑战。
首先,海藻纤维的生产成本相对较高,限制了其在大规模生产中的应用。
其次,海藻纤维的力学性能与传统纤维相比还有一定差距,需要进一步提高其强度和耐磨性。
此外,海藻纤维的贮存和加工技术也需要进一步完善和标准化。
针对这些挑战,科研人员和纺织业界正在积极努力,寻求解决方案。
通过优化生产工艺和设备,降低成本;利用纳米技术和功能性添加剂,提高纤维的力学性能和功能化特性;加强与海洋资源的合作,建立可持续发展的供应链体系,以有效利用和保护海洋资源。
海藻纤维的制备
海藻纤维的制备
海藻纤维是一种天然的纤维素材料,它是从海藻中提取出来的。
海藻纤维具有很好的生物降解性和可再生性,因此在环保材料领域有着广泛的应用。
海藻纤维的制备过程主要包括采集、清洗、烘干、粉碎、浸泡、脱色、漂白、纤维化等步骤。
首先,需要采集新鲜的海藻,并进行清洗,去除杂质和污垢。
然后将海藻烘干,使其含水量降至一定程度。
接着,将烘干后的海藻粉碎成细粉末,以便后续的处理。
接下来,将海藻粉末浸泡在一定浓度的碱液中,使其纤维素分子链断裂,形成纤维素溶液。
然后,通过脱色和漂白等步骤,去除杂质和色素,使溶液变得透明。
最后,将溶液通过纤维化设备进行纤维化处理,形成海藻纤维。
海藻纤维具有很好的物理性能和化学性能,可以用于制造各种环保材料,如纸张、纺织品、塑料制品等。
此外,海藻纤维还具有一定的医疗保健功能,可以用于制造医用敷料、口腔清洁用品等。
海藻纤维的制备是一个复杂的过程,需要经过多个步骤的处理。
但是,由于海藻纤维具有很好的环保性能和生物降解性,因此在未来的环保材料领域有着广阔的应用前景。
海藻纤维的润湿性能研究与应用前景
海藻纤维的润湿性能研究与应用前景海藻纤维作为一种绿色、可再生的天然纤维材料,具有良好的机械性能、生物降解性和抗菌性等特点,近年来受到了广泛的关注。
其中,海藻纤维的润湿性能是其在各种应用领域中的重要特性之一。
本文将就海藻纤维的润湿性能进行研究,并探讨其在不同领域的应用前景。
首先,介绍海藻纤维的基本性质。
海藻纤维主要由纤维素和蛋白质等组成,具有较高的纤维长径比和较好的柔韧性。
这些特性使得海藻纤维具有较高的比表面积和较好的润湿性能。
此外,海藻纤维还具有一定的亲水性,能够吸附水分并迅速将其散开,使其具有较好的润湿性能。
其次,探究海藻纤维的润湿性能与结构之间的关系。
海藻纤维的结构特点决定了其较好的润湿性能。
纤维素在海藻纤维中的含量较高,并且其纤维状结构具有一定的多孔性,使得海藻纤维具有较大的比表面积,从而增加了与水分接触的机会。
此外,海藻纤维中的蛋白质具有一定的亲水性,也有助于提高其润湿性能。
通过对海藻纤维的结构进行调控和改性,可以进一步提高其润湿性能,为其在润湿材料领域的应用提供条件。
随后,分析海藻纤维的润湿性能在不同领域的应用前景。
首先,作为润湿材料,海藻纤维具有广泛的应用前景。
例如,在制备湿敷料方面,海藻纤维可以用作纤维增强材料,增强敷料的润湿性能,提高治疗效果。
此外,海藻纤维还可以应用于制备润湿性良好的纺织品和纸张等生活用品,提高其性能和功能。
其次,海藻纤维还可以应用于制备润湿性良好的涂层和薄膜材料,用于表面润湿处理,例如在医疗器械、光学器件等领域中的应用。
最后,讨论海藻纤维的润湿性能研究中存在的挑战和未来的研究方向。
目前,虽然对海藻纤维润湿性能的研究已经取得了一些进展,但仍存在一些挑战。
例如,海藻纤维润湿性能的测量方法和评价指标有待进一步完善;海藻纤维的润湿性能与其结构和化学组成的关系尚不明确。
因此,未来的研究可以从这些方面展开,继续深入探究海藻纤维的润湿性能及其调控机制。
综上所述,海藻纤维的润湿性能在各个领域中具有广泛的应用前景。
海藻纤维作为肥料的效果评估与优化
海藻纤维作为肥料的效果评估与优化随着人们对环境保护的重视程度不断提高,农业领域也开始注重可持续发展和生态友好的农业方式。
海藻纤维作为一种有机肥料,被广泛研究和应用于农业生产中。
本文将从海藻纤维的效果评估和优化两个方面进行探讨。
一、海藻纤维作为肥料的效果评估1. 营养素含量海藻纤维是由海藻经过加工制成的一种有机肥料,具有丰富的营养素。
研究表明,海藻纤维中富含氮、磷、钾等多种营养元素,可以为植物提供全面的养分。
因此,海藻纤维作为肥料的效果评估首先需要对其营养素含量进行评估。
2. 植物生长促进海藻纤维中的植物生长激素和有机物质可以促进植物的生长和发育。
比如,海藻纤维中的赤霉素可以促进植物的分蘖和生根,提高植物的抗逆性和品质。
因此,对于海藻纤维作为肥料的效果评估,需要对植物的生长和发育情况进行观察和测量。
3. 土壤改良能力海藻纤维作为有机肥料可以改善土壤的结构和土壤理化性质。
其富含的有机质可以增加土壤的保水和保肥能力,改善土壤的通透性和保持力。
此外,海藻纤维中的微量元素可以增加土壤的肥力和植物的抗病能力。
因此,在海藻纤维作为肥料的效果评估中,还需要对土壤的改良能力进行评估。
二、海藻纤维作为肥料的优化1. 用量和施用时机的优化海藻纤维的用量和施用时机对其作为肥料的效果有重要影响。
通常情况下,海藻纤维的用量应根据土壤养分含量和农作物品种等因素进行调整。
过量使用可能导致肥料浪费和环境污染,而过少使用则可能无法满足作物的养分需求。
此外,施用时机也需要根据作物的生长周期和气候条件等因素进行调整,以确保肥料的有效利用。
2. 与其他肥料的配比和组合将海藻纤维与其他肥料进行配比和组合,可以进一步提高肥料的效果。
海藻纤维可以与化学肥料、有机肥料等进行混合使用,以充分发挥各种肥料的优势。
研究表明,在海藻纤维与其他肥料的配比和组合中,可以实现肥料的互补作用,提高农作物的产量和品质。
3. 生产工艺和品质控制海藻纤维的生产工艺和品质对其作为肥料的效果有重要影响。
2024年海藻纤维市场前景分析
2024年海藻纤维市场前景分析引言海藻纤维是一种由海藻提取而成的天然纤维,具有优异的生物可降解性和可持续性。
近年来,随着人们对可持续发展的关注和环保意识的增强,海藻纤维作为一种绿色可替代纤维,逐渐受到市场的青睐。
本文将对海藻纤维市场的前景进行分析,并探讨其发展趋势。
市场现状分析目前,全球市场上存在大量的合成纤维和棉花纤维产品,而海藻纤维则处于发展初期阶段。
然而,由于其独特的优势,海藻纤维在一些特定领域已经得到了应用。
应用领域扩大海藻纤维在纺织、生物医学、食品等领域均具有广泛的应用前景。
在纺织行业,海藻纤维的柔软和吸湿性能使其成为制造高品质面料的理想选择。
在生物医学领域,海藻纤维可用于制作医用纱线、伤口敷料等产品,具有良好的生物相容性和抗菌性能。
在食品领域,海藻纤维可作为食品添加剂,用于增加食品的营养价值和口感。
市场需求增长随着人们对环保和健康问题的关注度提高,对绿色、可替代纤维的需求也在上升。
海藻纤维作为一种天然纤维,符合当前消费者对可持续产品的需求,并且具有良好的生物降解性,因此在市场上有着广阔的发展空间。
市场前景分析海藻纤维作为一种新兴的纤维材料,具有良好的市场前景。
技术创新推动市场发展通过技术创新,海藻纤维的生产过程正在变得更加高效和低成本。
新技术的应用能够提高海藻纤维的品质和功能,进一步扩大其应用领域。
例如,目前已有企业研发出了海藻纤维纺纱技术,实现了大规模生产。
技术创新将促使海藻纤维市场的快速发展。
政策支持助力市场增长在许多国家和地区,政府对可持续发展和环保产业的支持力度越来越大。
政策的支持可以为海藻纤维市场提供更多的发展机遇,例如提供财政支持、减免税收和优惠政策等。
国际市场潜力巨大海藻纤维市场的潜力不仅仅局限于国内市场,还存在着广阔的国际市场需求。
随着全球对环境保护的共识不断增强,国际市场对海藻纤维的需求将进一步增长。
此外,海藻纤维在一些发展中国家的农村地区也具有应用潜力,可以为当地经济发展带来机会。
海藻纤维作为吸油材料的应用前景评述
海藻纤维作为吸油材料的应用前景评述引言:近年来,随着环境污染问题的日益严重,寻找有效的吸油材料成为了一项迫切的需求。
海藻纤维作为一种天然可再生资源,其独特的化学成分和物理结构使其成为一种有潜力的吸油材料。
本文将对海藻纤维作为吸油材料的应用前景进行评述。
1. 海藻纤维的特性海藻纤维是由海藻细胞壁中的藻胶和纤维素构成的,具有一定的柔软性和强度。
海藻纤维的化学成分决定了其具有良好的亲油性和亲水性,使其能够快速吸附油污,同时又能保持一定的稳定性。
此外,海藻纤维还具有较高的比表面积和孔隙度,有利于吸附大量的油污。
2. 海藻纤维作为吸油材料的应用2.1 海洋油污治理海藻纤维可以作为海洋油污治理的吸油材料。
由于其来源于海洋的特性,与海洋环境相容性较高,且不会对水体造成二次污染。
海藻纤维的高吸油性能可以有效吸附漂浮在海面上的油污,将其与水分离,减少对生态环境的影响。
2.2 工业废水处理海藻纤维在工业废水处理中也有广泛应用的前景。
工业废水中常含有各种油脂和有机溶剂,传统的净水技术对这些污染物的去除效果较差。
而海藻纤维可以通过吸附吸油污杂质的方式,有效地降低废水中油脂和有机物的浓度,提高废水的处理效率。
2.3 石油开采废水治理石油开采过程中产生的含油废水是石油工业的主要环境问题之一。
海藻纤维可以应用于石油开采废水的治理中,通过吸附油污和沉淀悬浮物等方式,将石油开采废水中的油污分离出来,达到净化水质的目的。
2.4 水域生态保护水域生态环境的保护对于维持生物多样性和生态平衡至关重要。
海藻纤维作为一种环保材料,可以应用于水域生态保护中。
例如,通过将海藻纤维制成生物滤料,可以提供良好的生长环境和庇护所,促进底栖动物和浮游植物的生长,维护水域生态系统的健康。
3. 未来发展前景海藻纤维作为吸油材料的应用前景非常广阔。
随着全球环境污染问题的不断加剧,吸油材料需求量将持续增长。
而海藻纤维具有天然可再生的特性,能够有效地吸附各种油污,切实解决环境污染问题。
海藻纤维的可回收利用研究与应用潜力评估
海藻纤维的可回收利用研究与应用潜力评估1. 引言海藻纤维是一种天然纤维材料,具有良好的可降解性和生物可降解性,因此具备了很大的可回收利用潜力。
本文将探讨海藻纤维的可回收利用研究以及在各个领域的应用潜力评估。
2. 海藻纤维的研究现状海藻纤维是从海藻中提取的天然纤维,具有细长、柔软的特点,广泛应用于纺织、医药、食品等领域。
为了更好地利用和回收海藻纤维,目前已有许多研究对其进行了深入的探索。
其中,提取海藻纤维的方法、纤维结构的解析以及纤维性能的测试成为关键的研究方向。
3. 海藻纤维在纺织领域的应用潜力评估海藻纤维在纺织领域具有很大的应用潜力。
首先,海藻纤维具有良好的抗菌性能和吸湿性能,可以用于制作抗菌家居纺织品和吸湿排汗的运动服装。
其次,海藻纤维的柔软性和强度使其适用于制作床上用品和家居织物。
此外,海藻纤维还可以与其他纤维材料混纺,提高纺织品的功能性能。
4. 海藻纤维在医药领域的应用潜力评估海藻纤维在医药领域也有着广泛的应用潜力。
由于海藻纤维具有良好的生物相容性和可降解性,它被广泛应用于医用敷料、缝合线和药物载体等方面。
海藻纤维可以根据具体需求制备不同形态的纤维或膜材料,具备了很大的应用前景。
5. 海藻纤维在食品领域的应用潜力评估海藻纤维作为一种富含天然纤维素的材料,也在食品领域具有潜力。
海藻纤维可以用于制作增加食品纤维含量的功能性食品,如饼干、面包和调味品。
另外,海藻纤维还可以用作食品的稳定剂和乳化剂,提高食品的质地和口感。
6. 可回收利用研究的挑战与展望尽管海藻纤维在各个领域具有广泛的应用潜力,但在实际应用中仍然存在一些挑战。
首先,海藻纤维的提取工艺和纤维结构的优化仍需进一步研究。
其次,海藻纤维的性能测试方法还需要更加准确和标准化。
此外,海藻纤维的大规模生产和应用还需要降低成本并满足环保要求。
未来的研究可以从这些方面入手,改善海藻纤维的可回收利用情况。
7. 结论海藻纤维作为一种天然纤维材料,具备了很大的可回收利用潜力。
向海洋要纤维,打造“海上棉仓”
基纤维”项目荣获国际纺织制造商联合会11月12日,海藻纤维带头人夏延致凭借在纺织领域的突出贡献,获得2023中国纺织学术大奖;12月6日,“千吨级纺织用海藻纤维产业化成套技术及装备”荣获中国纺织工业联合会技术发明一等奖……实际上,这仅仅是夏延致团队技术突破的一个缩影。
20来,夏延致带领团队脚踏实地,从实验室基础研究做起,实现了多项关键技术从“0”到“1”的突破,掌握了纺织服装用海藻纤维的全套生产工艺与装备,打通了从上游原料加工到海藻纤维生产,再到下游制品应用的全产业链,为我国建设“海上棉仓”提供了可能。
在2024中国国际纺织纱线(春夏)展览会上,夏延致将率领青岛源海新材料科技有限公司(展位号“海上棉仓”为主题,重点展示近年来海藻纤维的研发成果。
夏延致目前青岛源海新材料科技有限公司可生产卫生护理、纺织服装、阻燃工程、生物医学四大领域近 30 个品种的海藻纤维。
开创纤维第三来源纤维是日常生产、生活中必不可少的原料,主要有两大类,一类是棉麻毛丝等天然纤维,一类是以石油、煤炭等为原料加工而成的合成纤维。
两类纤维均有一定的局限性,棉麻毛丝等主要来源于地表,需要占用大量农田,产量有限。
合成纤维需要消耗石油、煤炭等一次性能源,从采油、采煤到炼制,再到形成最终纤维产品,加工过程复杂,极易造成污染。
同时,对环境也不友好,无害化处理难度大。
海洋是拥有丰富资源的“聚宝盆” 打通产业链,建设“海上棉仓”在夏延致的带领下,目前青岛源海新材料科技有限公司可生产卫生护理、纺织服装、阻燃工程、生物医学四大领域近 30 个品种的海藻纤维。
随着海藻纤维技术的不断攻克,性能优异的海藻纤维吸引了国内外行业龙头企业等前来洽谈合作。
2023年5月,青岛大学(青岛源海新材料科技有限公司)与爱慕股份签署战略合作协议,将利用海藻纤维研发集天然抑菌、防螨、舒适、健康、环保等多种功能为一体的国际高端海洋内衣。
此前,源海新科就已经与恒尼智造达成合作,生产的抑菌、除湿、舒适度高的海藻纤维四季内衣广受欢迎。
生物基化学纤维之海藻纤维
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 。
纯 海瀑纾 难
海 藻 羧 鲟维 海藻 麓 盐 纤 维
_簸台 海藻纾缝
无 机 小 分 子/¥A 寿 机 离 分 子/¥A
海 藻 纤 维 在 日常 一 次 性 卫 生 护 理 材 料 的 G/M 配 比无 法 控 制 ;海 藻 纤 维 强 度 较
领 域 的应 用 主 要 包 括 一 次 性 外 用 擦 拭 (消 低 ,因 此 局 限于 医 用 纤维 中 的使 用 ,无 法
毒 )用 品 、婴 幼 儿 抑 茵 纸 尿 裤 、成 人 失 禁 大量 应 用 在 纺织 服 装领 域 中 ,产 量 及 使 用
掇羧鳋臻 誊 璩藏纤维 大分子 间 的作 用 力 比较强 纤维 断裂 强
海 藻 纤 维 的 制 备 过 程 是 典 型 的 湿 法 度 为 1.6~2.6 cN/dtex
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
阻燃 性
是 散 状 短 纤维 后 处理 。
海 藻 多下维 具 有 本 质 阻燃 特 性 .可 以离
影 响 纤 维 性 能 的 因 素 包 括 原 料 的 结 火 自熄 ,极 限氧指 为 45% ,属于 不燃 纤维 。
构 、 纺丝 液 的浓 度 与 温度 、凝 固 浴 的 浓度
抑 菌 性
接溶解 ,再 通过 纺 丝工 艺制 备的纤维 索纤维 木 浆粕 以进 口为主 ,从我 崮国情 看 由子
海藻纤维新材料 -回复
海藻纤维新材料-回复【海藻纤维新材料】导语:随着人们对环保意识的增强,传统材料的使用面临着诸多问题,因此科学家们开始寻找更加环保可持续的材料。
海藻纤维作为一种潜在的新材料备受关注。
本文将一步一步地介绍海藻纤维新材料,从定义、制备过程到应用前景。
一、什么是海藻纤维?海藻纤维指的是从海藻中提取得到的纤维结构物质。
与传统材料相比,海藻纤维具有更好的可持续性和环保性。
1. 海藻纤维的来源海藻纤维主要来自海洋中的褐藻、红藻和绿藻等。
这些海藻富含纤维素和藻胶质,是制备海藻纤维的主要原料。
2. 海藻纤维的结构海藻纤维具有类似植物纤维的结构特征,主要由纤维素和藻胶质组成。
纤维素是一种天然的多糖物质,具有较高的强度和可塑性;藻胶质则具有粘稠的特性,有助于纤维的连接和形成。
二、海藻纤维的制备过程海藻纤维的制备过程可以分为以下几个主要步骤:1. 浸提:将海藻浸泡在水中,使其软化,并分离出可溶性成分。
2. 漂洗:通过反复的清洗,去除海藻中的杂质和可溶性成分。
3. 粉碎:将清洗后的海藻进行粉碎,得到粉状的海藻样品。
4. 脱水:将粉碎后的海藻样品进行脱水处理,使其形成纤维状物质。
5. 细化:对脱水后的海藻纤维进行细化处理,使其更加纤细和均匀。
6. 干燥:将细化后的海藻纤维进行干燥,去除水分,使其具有一定的强度和稳定性。
三、海藻纤维的应用前景海藻纤维作为一种新兴的材料,具有广阔的应用前景。
1. 纺织品方面海藻纤维可以制备成为纱线、面料等纺织品,具有柔软舒适、吸湿排汗的特性。
此外,海藻纤维还具有抗菌、防臭等功能,使其在纺织品领域具有广泛的应用潜力。
2. 包装材料方面传统的塑料包装材料对环境造成了严重的污染,而海藻纤维则可以用于制备可降解的包装材料。
海藻纤维包装材料具有良好的降解性能,不会对环境造成污染。
3. 生物医学方面海藻纤维在生物医学领域的应用也备受关注。
比如,海藻纤维可以作为生物支架材料,用于组织工程和再生医学。
海藻纤维的纤维素成分与生物体的组织相似,有助于细胞的附着和生长。
海藻纤维的结构与性质分析
海藻纤维的结构与性质分析植物纤维是一类重要的纤维素材料,其中海藻纤维作为一种常见的植物纤维,具有独特的结构与性质。
海藻纤维是从海藻中提取的,具有天然、可再生和生物降解的特点,被广泛应用于纺织、食品、医药等领域。
了解海藻纤维的结构与性质对于合理利用和开发海藻资源具有重要意义。
一、海藻纤维的结构海藻纤维是由多糖复合物组成的细长纤维,主要由纤维素、半纤维素和木质素等组成。
其中,纤维素是主要成分,占据海藻纤维的大部分。
海藻纤维的结构特点主要包括以下几个方面:1. 纤维素纤维素是一种多糖,由大量的葡萄糖分子通过β-1,4-键结合而成。
在海藻纤维中,纤维素以纤维素晶体的形式存在,晶粒大小和形态不一致。
纤维素晶体的结构紧密有序,使得纤维具有较高的力学性能和抗拉强度。
2. 半纤维素半纤维素是一类多糖,包括木聚糖、甘露聚糖等。
与纤维素不同的是,半纤维素的分子结构不规则,主链上含有大量的枝链结构。
半纤维素的存在增加了纤维的柔软性和吸湿性能。
3. 木质素木质素是一种复杂的有机化合物,是海藻纤维中的次要组成部分。
木质素的存在使得纤维具有一定的耐久性和抗菌性能。
二、海藻纤维的性质海藻纤维具有独特的性质,主要表现在以下几个方面:1. 生物降解性海藻纤维是一种天然的纤维素材料,具有良好的生物降解性能。
在适当的环境条件下,海藻纤维可以被微生物和酶分解,最终转化为二氧化碳和水,对环境无污染。
2. 吸湿性海藻纤维具有良好的吸湿性能,能够迅速吸收和释放水分。
它具有较强的调湿能力,可以调节周围环境的湿度,保持舒适的人体感觉。
3. 抗菌性由于海藻纤维中存在木质素等成分,使得纤维具有一定的抗菌性能。
海藻纤维可以抑制细菌的生长和繁殖,具有一定的防臭效果。
4. 强度与柔软性由于海藻纤维的主要成分为纤维素,使得纤维具有较高的强度和抗拉性能。
同时,半纤维素的存在增加了纤维的柔软性和手感舒适度。
5. 生物活性海藻纤维具有一定的生物活性,可用于药物载体、纳米材料等领域。
海藻纤维的制备
海藻纤维的制备一、前言海藻纤维是一种新型的天然纤维,具有优异的物理化学性质和生物性能,广泛应用于纺织、医疗、食品等领域。
本文将介绍海藻纤维的制备方法及其工艺流程。
二、海藻纤维的来源海藻是一种广泛分布于世界各大洋的多年生植物,主要分为绿色海藻、棕色海藻和红色海藻三类。
其中,棕色海藻是制备海藻纤维的主要来源。
三、制备方法1. 浸提法浸提法是制备海藻纤维最常用的方法之一。
其具体步骤如下:(1)将采集到的新鲜或干燥的棕色海藻切碎,并放入水中浸泡24小时以上。
(2)将浸泡后的海藻加入氢氧化钠溶液中,调节pH值至9-10。
(3)在保持温度约60℃左右时,加入过氧化氢或次氯酸钠等漂白剂进行漂白处理。
(4)将漂白后的材料洗涤至中性,并进行干燥、打粉等后续处理,即可制备出海藻纤维。
2. 酸解法酸解法是另一种常用的制备海藻纤维的方法。
其步骤如下:(1)将棕色海藻切碎,并加入浓硫酸中,反应5-10分钟。
(2)将反应后的材料加入大量水中,使其中和至中性。
(3)进行漂白、洗涤、干燥等后续处理,即可制备出海藻纤维。
四、工艺流程1. 浸提法工艺流程原料准备→ 浸泡→ 碱化处理→ 漂白处理→ 洗涤→ 干燥→ 打粉2. 酸解法工艺流程原料准备→ 酸解处理→ 中和→ 漂白处理→ 洗涤→ 干燥五、结论制备海藻纤维的方法多种多样,其中浸提法和酸解法是最常用的两种方法。
在实际生产过程中,根据不同的需求和条件选择合适的方法和工艺流程可以有效提高产量和质量。
随着科技进步和人们对环境友好型材料的需求不断增加,海藻纤维的应用前景将会越来越广阔。
介绍一种新型 服装材料 的背景、工艺、性能特点、应用实例类要
介绍一种新型服装材料的背景、工艺、性能特点、应用实例类要今天我为大家介绍一种新型服装材料——海藻纤维。
一、背景海藻纤维,是以海洋中蕴含量巨大的褐藻为原料,经精制提炼出海藻酸盐多糖,再通过湿法纺丝深加工技术制备得到的天然生物质再生纤维,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,近年来已引起越来越多科研工作者和消费者的青睐,成为发展迅速的一种新型绿色纤维材料。
二、工艺技术海藻纤维制备分为两个主要过程,一是海藻多糖的提取,二是多糖制备纤维。
海藻多糖提取的工艺过程主要包括:消化、分离、过滤、钙化、脱钙等。
海藻纤维制备工艺过程主要包括:溶解、过滤、脱泡、计量喷丝、凝固、水洗、牵伸、定型、上油、干燥及切断等工序。
三、性能特点(1)回潮率高,舒适度好,回潮率在15%~18%(棉为9%,羊绒为15%~20%),舒适度接近羊绒,媲美高档长绒棉纤维,有着极好的手感和穿着舒适性。
(2)抑菌性能优良,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于95%。
(3)天然本质阻燃性能优良,极限氧指数LOl>45%,无须添加阻燃剂,高温明火下不会产生有毒气体,遇火直接成碳。
(4)止血保湿与促进伤口愈合性能好,可加速血液凝固和结速率;纤维吸收渗出液后膨化形成柔软的凝胶,对新生的娇嫩组织有保护作用,防止在去除纱布时造成二次创伤。
(5)具有优良的防毒性能,防霉等级0级。
(6)可再生可降解性,海藻资源可再生,海藻纤维可自然生物降解,不会对环境造成危害,完全符合环保要求。
四、应用实例(1)军用领域防护服、作战服、救援服、训练服、阻燃服等、抑菌内衣、内裤、袜子、手套等;战场急救包、医用敷料、止血急救材料、绷带等;创口填充条、手术后护理材料等;纸尿裤、护理吸水垫、卫生棉等;汽车内饰材料:汽车、火车、飞机等交通工具内部阻燃材料及建筑内饰阻燃材料。
(2)民用领域纺织服装产品:内衣、内裤、胸罩、紧身衣、连身裤、短裤;运动服、训练服、舞蹈服;西装面料、休闲服、牛仔面料;毛衫、毛衣、围巾、帽子;袜类、手套;针织品领口、袖口、脚口;窗帘、家具罩、床上用品等宾馆/家用阻燃纺织品;花边、织带等;医用产品:医用敷料、止血急救材料、绷带等;创口填充条、手术后护理材料等;护理防护服、手术后抑菌服装等。
海藻纤维的性能和生产厂家介绍
海藻纤维的性能和生产厂家介绍海藻纤维的性能、生产工艺、应用和生产厂家介绍一、什么是海藻纤维海藻纤维的原材料来自天然海藻中所提取的海藻多糖。
海藻多糖主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布和马尾藻等褐藻类,具有纤维素类似结构的物质。
海藻纤维含有多种对人体有益的氨基酸、维生素、矿物质等有效成分,其性质特殊,可广泛应用于医疗卫生以及纺织行业。
海藻纤维是一种重要的天然功能纤维新材料,具有天然可再生、绿色环保、天然自阻燃、抗电磁辐射、良好的止血抗菌医用等多种功能,符合纤维新的发展趋势,赋予该类纤维极大的开发价值。
该项研究原料取自海洋,资源丰富可再生,制备的纤维具有可降解性,对推动化纤与纺织行业的可持续发展具有重要意义。
二、国内外现状和发展趋势1883年,科学家发现了海藻材料的结构致密性及粘连性,有关专利也研究了对海藻酸的提取,并研究了其大分子产品的物理化学性能及工业应用。
1912年到1940年间,一些德国、日本和英国专利纷纷发表了海藻酸盐经挤压可得到可溶性海藻纤维的报导。
1944年,Speakman和Chamberlain对海藻酸纤维的生产工艺作了详细的报道,通过与海藻酸钙进行离子交换,用多种金属离子置换初生纤维上的钙离子,制成海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等海藻酸纤维。
英国的公司曾将海藻纤维,大规模地应用于纺织及室内装饰行业,后来另一家英国公司将海藻纤维应用于医用敷料,在海藻酸中混入了羧甲基、纤维素钠、维生素、芦荟等许多对伤口愈合有益的材料,从而进一步改善了产品的性能。
2002年,原Zimmer公司推出的SeaCell纤维,纤维的制备方法是在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末再抽丝而成,其成分主要是纤维素和海藻酸。
目前,国内的工作还较多地停留在初级代谢产物的研究开发阶段,对海藻酸的研究主要集中在海藻酸在食品领域的应用,对海藻酸的衍生化、成纤性及工艺极少研究。
1999年武汉大学张俐娜及河北新乡纤维厂对海藻酸的成纤都开展了一些初步的研究,他们主要采用共混得方法得到含量很低的海藻酸黏胶纤维。
海藻纤维的介绍
(3)日本
日本一家特种纤维公司是世界首家实现海藻纤维大批量生产的厂家,其工 艺属领先地位。这家公司从1993年起在本国销售海藻纤维毛巾,自2000年 在韩国销售海藻纤维内衣,目前已扩大到欧洲和东南亚等国家。海藻纤维 在内衣上的应用充分体现了海藻纤维能反射远红外线,产生负离子保暖和 保健作用的特性。海藻纤维还具有吸收性,它可以吸收20倍于自己体积的 液体,所以可以使伤口减少微生物孽生及其所可能产生的异味。
海藻纤维 异形纤维
佳仔
海藻纤维
1 2
海藻纤维的概念
海藻纤维的制备方法 海藻纤维的性能 、 海藻纤维的应用 海藻纤维的发展前景
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概念
海藻纤维是人造纤维的一种,指从海洋中 一些棕色藻类植物中提取得到的海藻酸钠 经过纺丝加工而成的一种天然高分子功能 性纤维。
现阶段海藻纤维一般应用湿法纺丝,制备过程主要为: 将可溶性海藻酸盐(铵盐、钠盐、钾盐)溶于水中形成粘稠 溶液,脱泡后通过喷丝孔挤出到含有高价金属离子(镁离子 除外,一般为钙离子)的凝固浴中,形成固态海藻酸钙纤维 长丝。该长丝经过拉伸、水洗、干燥、卷曲形成纤维。纤 维经分离、梳理和铺层而制成连续的非织造布。有些情况 下可经过针刺使纤维互相交缠而增加强力,然后将非织造 布切割成所需尺寸,最后检验、消毒和包装。
海藻纤维的发展前景
(1)德国
德国Alceru Schwarza公司生产的SeaCell海藻纤维,是利用海草内含有 之碳水化合物、蛋白质(氨基酸)、脂肪、纤维素和丰富矿物质的优点所 开发出的纤维,这种纤维的制法是以lyocell纤维的生产制造程序为基础, 在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末或悬浮物予以抽丝而成。这些 海藻主要来自于棕、红、绿和篮藻类,尤其是棕藻类及红藻类是最佳海 藻纤维的原材料。
海藻纤维
海藻粘胶纤维的性能
凝胶阻塞性质: 海藻酸盐织物与渗出液接触时,纤维大大的
膨化,大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤 维中。单个纤维的膨化,减少了纤维之间的细 孔结构,阻止了渗出液的散布,海藻酸盐织物 的“凝胶阻塞”性质,大大的减少了伤口渗出 物的散布对健康组织的浸溃作用。
阻燃海藻纤维:
海藻酸为多糖类大分子聚合物,聚合物燃烧时发生的热分解主要为链式 解聚和无规分解两类,链式解聚是单体单元从链端或最弱链点相继脱 开,实质上是链式聚合的反映,通常称为逆增长或解链,解聚反应在临 界温度点发生;发生无规分解时,在链上任意位置发生链断裂,生成比 单体大的各种形状的碎片。这两类热分解可以同时发生。也可以分别发 生,但通常是同时发生的;海藻酸纤维自身具有阻燃性,目前还没有文 献对其阻燃机理进行详细的报道。海藻酸纤维的阻燃性主要是和其自身 的羧基以及含有的金属离子有关。以海藻酸钙纤维为例:(1)大分子中 含有钙离子,在海藻纤维的燃烧过程中就可能生成碱性环境,再者由于 多糖环上含有羟基基团,在碱性环境和羟基基团的共同影响下,海藻酸 大分子极易发生脱羧反应,生成不燃性CO而冲淡可燃性气体的浓度; (2)可能生成CaO和Ca—CO沉淀而覆盖于纤维大分子表面,发生覆盖 或交联作用,在二者共同作用下产生阻燃效果。
图一:海藻酸结构 图二:海藻酸钠分纤维拉伸性能测试数据
海 藻 纤 维 电 镜 照 片 :
海藻纤维的性能
高吸收性 易去除性 高透氧性 凝胶阻塞性质 生物降解性和相容性
海藻粘胶纤维的性能
海藻纤维
海藻纤维是采用天然海藻中所提取的物质 纺丝加工而成,由于原料来自天然海藻, 纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收 性、生物相容性等特殊功能
海藻纤维在医学上的应用
显微镜下的海藻纤维
海藻纤维不是使用矿石做原料而是属 于天然植物做成的原料,其废弃物能 够生物分解回归大自然,不污染环境, 海藻炭纤维具有远红外线放射及产生 负离子功效,海藻纤维具有保湿和矿 物质的钙、镁成份对皮肤有自然美容 的效果。在目前生化科技的持续进步 推动下,若能将这些具有保温、保健 及美容功能的纤维,与实际应用和流 行时尚、色彩、款式等设计相互结合, 将能够获得广大消费者的青睐与使用, 顺应健康、环保理念的进一步推广, 相信在不久的将来人们的生活会与这 种奇特的纤维有着更紧密的联系
海
澡 纤 维 原
料
丰
富
海藻纤维的特点
远红外功能
自阻燃性能 高透氧性
生物降解性和负离子
1.远红外功能
远红外线照射能使人体血液产生 共鸣共振,促使体内水分子振动, 分子间磨擦产生热反应,促使皮 下温度上升。热胀冷缩效应使微 血管扩张,加速血液循环、促进 新陈代谢、消除体内的有害物质, 并且能迅速产生新酵素,使人体 生理机能更加活络
海
澡
纤
维
高材111 方云川
:
海藻纤维 海藻纤维是人造纤 维的一种,指从海 洋中一些棕色藻类 植物中提取得到的 海藻酸为原料制得 的纤维 。
世界海洋中大概有 25000多种海藻,按颜 色可分为红藻,褐藻、 绿藻和蓝藻四大类。 海藻纤维的原料来自 天然海藻中所提取的 海藻多糖。
海藻纤维的制备 :
1 目前,在可用作制备海藻纤维的原料中, 最常用的是海藻酸钠,用稀酸处理海藻使 之转变为海藻酸然后加碱加热提取,生成 可溶性的钠盐过滤析出再加钙盐沉淀用酸 处理后脱水加碱转变为钠盐,烘干后即为 海藻酸钠。
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海藻酸纤维是采用天然海藻提取物纺丝加工而成。
该产品不仅具有良好的生物相容性、可降解吸收性,而且通过对纤维的功效性加工,赋予了它更优良的阻燃、电磁波屏蔽等性能。
因而作为纱布、敷料等在医疗中得到广泛的应用。
适用于制造内衣,运动衣、床单等纺织品。
海藻酸盐对伤口新生有好处。
海藻纤维在医疗和防护纺织品中的应用来源:全球纺织网 2006-09-29人们的环保意识不断加强,21世纪 "绿色服装"、"绿色消费"将主导世界纺织品和服装潮流。
合成纤维主要原料是石油,属于不可再生资源,且生产中的高消耗、高污染等问题使得合成纤维面临很大的压力。
因此各国都在花大力气开发可生物降解,集自然与美观、舒适与健康于一体的天然环保型新纤维品种。
21世纪将是海洋的世纪,对海洋资源的利用将进入更深的领域,预计到21世纪末人类从海洋蓝色农牧场中收获的"蓝色食品"将超过陆地"绿色食品"。
在纺织产业以诲洋生物虾、蟹等甲壳为原料的甲壳质和壳聚糖纤维,因其各种优异的性能已在纺织业得到了广泛的应用。
近几年海藻纤维因其各种优异性能在医用领域得到了关注。
1 医用海藻纤维的性能与制备1962年,英国人Winter发现[4],当处在一种潮湿的环境下,伤口的表面愈合比在干燥的情况下要快。
潮湿的环境加快了表皮细胞从健康的皮肤向伤口的涌移,从而加快了伤口的愈合速度,在"湿疗法"的原理指导下以海藻酸纤维为基础的医用敷料、纱布、绷带使得到了广泛的应用。
1·1 海藻纤维作为医疗用材料的特点1·1·1 高吸收性可以吸收大量的渗出物,致使换绷带的时间间隔延续一段较长时间,减少换绷带的次数,减少护理时间,降低护理费用。
1·1·2 易去除性海藻酸盐纤维与渗出液接触后,大大地膨化而形成了柔软的凝胶。
高M海藻酸盐纤维可以通过用温热的盐水溶液淋洗来去除;高G海藻酸盐绷带在治愈过程中,膨化较小,可以整片的拿掉,这对伤口新生的娇嫩组织有极大的保护。
1·1·3 高透氧性海藻酸纤维吸湿后形成亲水性凝胶,与亲水基团结合的"自由水"成为氧气传递的通道,氧气通过吸附-扩散-解吸的原理从外界环境进入伤口内环境;另外纤维内的高M段作为纤维的分子骨架形成氧气进入的空穴。
1·1·4 凝胶阻塞性质海藻酸盐绷带与渗出液接触时,纤维大大的膨化,大量的渗出液保持在处于凝胶结构的纤维中。
此外,单个纤维的膨化,减少了纤维之间的细孔结构,流体的散布被停止了,海藻酸盐绷带的所谓"凝胶阻塞"性质,使得伤口渗出物的散布、对健康组织的浸溃作用大大的减少了。
1·1·5 生物降解性和相容性海藻酸盐纤维是一种生物可降解的纤维,这就解决了对环境污染的问题。
其生物相容性使其在作为手术线时可不经二次拆线,减少了病人的痛苫。
1·2 制备工艺海藻酸钠是海藻纤维的主要制备原料,海藻酸是一类从褐藻中提取出的天然线性多糖,由1-4键合的β-D-甘露糖醛酸(M单元)和α-L-古罗糖醛酸(G单元)残基组成。
海藻酸钠很容易与某些二价阳离子键合形成水凝胶,它是典型的离子交联水凝胶。
在海藻酸钠水溶液中加入Cu2+、Zn2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等阳离子后,G 单元上的Na+1与二价金属离子发生离子交换反应,G单元与Ca2+形成蛋盒(egg-box)结构,G基团堆积而形成交联网络结构,从而转变成水凝胶纤维而析出。
作为医用材料使用时通常选用Ca2+作为海藻酸的离子交联剂。
现阶段海藻纤维一般应用湿法纺丝,制备过程主要为:将可溶性海藻酸盐(铵盐、钠盐、钾盐)溶于水中形成粘稠溶液,脱泡后通过喷丝孔挤出到含有高价金属离子(镁离子除外,一般为钙离子)的凝固浴中,形成固态海藻酸钙纤维长丝。
该长丝经过拉伸、水洗、干燥、卷曲形成纤维。
纤维经分离、梳理和铺层而制成连续的非织造布。
有些情况下可经过针刺使纤维互相交缠而增加强力,然后将非织造布切割成所需尺寸,最后检验、消毒和包装。
2 医用海藻纤维的种类2·1 高吸湿医用海藻纤维1944年,Speakman和Chamberlain就对海藻酸纤维的生产工艺作了详细的报道,通过与海藻酸钙进行离子交换,用多种金属离子置换初生纤维上的钙离子,从而制成诸如海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等不同的海藻酸纤维。
海藻纤维中G/M的比例不同,制备的海藻纤维的吸湿性会有很大的不同。
M单元和多价金属离子形成离子结合,钙离子在溶液中易被钠离子取代,成胶吸湿性大;而G 单元与多价金属离子主要形成配位和整合结构,与钠离子交换比例小。
现阶段解决的主要办法为制备钙/钠海藻纤维,或将海藻酸钠与其它高吸湿原料(如羧甲基纤维素)进行共混纺丝。
Masahiro Tachi制备吸湿性医疗敷料和绷带,而且吸湿后可以隔绝或阻止细菌的进入,防止伤口的感染; Otsuka T,制的锌/钙海藻纤维,有明显的抑菌效果和消肿效果。
2·2 抗菌、除臭医用海藻纤维由于创伤病人的免疫功能下降,伤口在愈合过程中易被细菌等感染,易产生不愉快的气味,严重影响伤口的愈合速度和治疗环境。
抗菌海藻纤维的制备主要是利用抗菌金属离子 (如毒性低的银离子)或生物降解性和相容性好的天然抗菌剂(如壳聚糖、芦荟等)。
异味去除主要采用物理法和覆盖法。
物理吸附主要是利用施加在纤维上的吸附剂的吸附作用,使异味分子从环境中转移到织物上从而消除,常用的吸附剂有硅胶、沸石、活性炭、空心炭粒、氧化铝等。
掩盖法是在纺织品上施加气味比异味更为强烈的香味,以掩盖异味,使人们感觉不到异味的存在,常用的主要是对皮肤刺激性小的香精,植物提取物等。
平击孝夫等用海藻酸钠和丁香水、肉桂油等精油组成混合溶液制备的有抗菌和芳香效果的海藻纤维,对大肠菌和表皮葡萄球菌具有抗菌性;德国Zimmer公司的全资分公司Alceru-Schwarza公司新开发一种具有抗菌功能的Lyocell-海藻酸纤维,在服装穿着、洗涤、干洗过程中不受任何影响,并能抑制大多数种类的细菌,又对人体无任何副作用;YiMin Qin,将银离子加入海藻酸的纺丝液中,制得高吸湿抗菌海藻纤维。
2·3 远红外医用海藻纤维远红外线极易被水分子吸收,所以当远红外线照射人体时,就会发生吸收入、透射、反射过程,这一过程科学家称之为"生物共振"。
陈华光等采用红外线照射伤口感染和溃疡后所产生的内热效应能调节人体生物电场及神经血管功能,使溃疡病变部位组织血管扩张,微循环营养状况改善,新陈代谢加快,减少细胞组织缺氧状态,促进组织间炎性渗出物的吸收,从而增强组织的修复和再生功能,起到消炎消肿、止痛、减少渗透,促进肉芽与上皮细胞的生长,促进伤口愈合。
在纤维加工过程中,添加远红外吸收剂可制得永久性远红外纤维。
远红外添加剂可在纺丝工序中加入。
远红外纤维制备的具体方法是,把远红外粉分散于与成纤聚合物具有很好相容性的媒介物中,再与纺丝原液或聚合物熔体或溶体相混合进行纺丝。
从纤维结构上可将远红外纤维分为两类,一类是远红外粉在成纤聚合物截面上均匀分散的单一组成纤维,另一类是具有一个或多个芯层结构,或桔瓣形的复合纤维。
因为海藻纤维是在室温下采用湿法纺丝,可以将远红外陶瓷粉末直接加入纺丝液,在分散剂的作用下使其均匀分散,然后进行纺丝成型,从而制备具有促进伤口愈合功能的远红外海藻纤维。
2·4 调温医用海藻纤维烧伤、创伤病人因为体温受外部环境影响很大,所以如何维持其体温恒定受到人们的关注[20]。
利用调温材料起到平衡温度的作用,使温度不会太高,也不会太低,还可以通过动态的气候控制来调节材料内部的相对温湿度。
这类性质适合于绷带和纱布等材料,因它能减少排汗,提高舒适感[21]。
所以将海藻纤维制成透气且随外界温度变化的医用敷料等会对伤口的愈合速度与效果都有很好的辅助作用。
3 防护性海藻纤维3·1 电磁屏蔽、抗静电海藻纤维高科技的电器产品如手机、电脑、电视机在给人们带来便利和享受的同时,电磁辐射产生的问题也日益严重。
为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害,电磁屏蔽织物的需求将越来越大。
国内外现已研制出用涂层法、电镀法及复合纺丝法制造的电磁屏蔽织物。
近年来多离子电磁屏蔽织物越来越引起人们的重视。
多离子织物是当今国际最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,是目前屏蔽低、中频段电磁辐射最先进的民用防护材料。
多离子织物采用目前国际最先进的物理和化学工艺对纤维进行离子化处理,将有害的电磁辐射能量通过织物自身的特殊功能转变成热能散发掉,从而避免了环境二次污染,净化了空气。
由于织物中含有大量金属阳离子,可起到杀菌除臭作用,对皮肤无刺激,有助人体表皮微循环;同时具有防静电、防部分X射线及紫外线等功能。
由其制作的防护服不仅具有可靠的安全防护性,还具有优良的服用性。
如孙世濂、陈青鹏等制备的电磁屏蔽织物中含有银离子、铜离子、镍离子、铁离子,既具有防电磁波的功效,又能消除静电,平衡人体电位,还有抗菌和保温多种功能。
而海藻酸钠在水溶液中存在着-COO-,-OH基团,能与多价金属离子形成配位化合物。
海藻酸钠溶于水中形成粘稠溶液,然后通过喷丝孔挤出到含有多价金属离子的凝固浴中,形成固态海藻酸钙纤维长丝,只要改变凝固浴中金属离子的种类,如Ba2+、Zn2+、Al3+、Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ni2+、Ag+,等,海藻酸中的G结构蛰合多价金属离子,形成稳定的络合物。
笔者认为形成的海藻酸纤维可以作为多离子织物用于制备电磁屏蔽织物。
原因可能是离子在纤维基质中含量增加到一定程度时,离子间的结合力增强,足以克服离子间的静电斥力作用而使其相互连接起来,形成导电粒子链,提高了织物的电磁屏蔽和抗静电能力。
3·2 阻燃海藻纤维因为海藻酸为多糖类大分子聚合物,聚合物燃烧时发生的热分解主要为链式解聚和无规分解两类,链式解聚是单体单元从链端或最弱链点相继脱开,实质上是链式聚合的反演,通常称为逆增长或解链,解聚反应在临界温度点发生;发生无规分解时,在链上任意位置发生链断裂,生成比单体大的各种形状的碎片。
这两类热分解可以同时发生,也可以分别发生,但通常是同时发生的。
海藻酸纤维自身具有阻燃性,目前还没有文献对其阻燃机理进行详细的报道。
笔者认为海藻酸纤维的阻燃性主要是和其自身的羧基以及含有的金属离子有关。
以海藻酸钙纤维为例,①大分子中含有钙离子,可能含有钠离子,在海藻纤维的燃烧过程中就可能生成碱性环境,再者由于多糖环上含有羟基基团,在碱性环境和羟基基团的共同影响下,海藻酸大分子极易发生脱羧反应,生成不燃性CO2而冲淡可燃性气体的浓度;②可能生成CaO和CaCO3沉淀而覆盖于纤维大分子表面,发生覆盖或交联作用,在二者共同作用下产生阻燃效果。