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
海藻纤维的原材料源自天然海藻中所抽取的海藻多糖。

海藻多糖主要源自海带、巨藻、墨角藻、昆布和马尾藻等褐藻类，具备纤维素相似结构的物质。

海藻纤维所含多种对人体
有益的氨基酸、维生素、矿物质等有效成分，其性质特定，可以广为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。

该项研究原料源自海洋，资源多样可再生，制取的纤维具备可降解性，对促进化纤与
纺织行业的可持续发展具备关键意义。

二、国内外现状和发展趋势
1883年，科学家辨认出了海藻材料的结构球状性及接合性，有关专利也研究了对海藻酸的抽取，并研究了其大分子产品的物理化学性能及工业应用领域。

1912年至1940年间，一些德国、日本和英国专利纷纷刊登了海藻酸盐经侵蚀可以获得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并作了详尽的报导，通过与
海藻酸钙展开色谱法，用多种金属离子转让初生纤维上的钙离子，做成海藻酸铁、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药剂，在海藻酸中混进了羧甲基、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逗留在初级新陈代谢产物的研究开发阶段，对海藻酸的研
究主要分散在海藻酸在食品领域的应用领域，对海藻酸的派生化、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积极开展了一些初步的研究，他们主要使用共混得方法获得含量很低的海藻酸黏胶纤维。

2021年已经开始，青岛大学的夏延并致教授，以海带抽取的海藻酸盐为原料，研发出来系列海藻纤维。

2021年海蓝公司已经开始规模化生产的研究工作，目前已经在工业化设备上获得合格产品，具有了规模化
生产必须的生产技术和设备技术的累积，目前正展开规模化生产的准备工作工作，项目实
行后将建设一个年生产能力达至100吨的海藻纤维生产线。

三、主要研究方案和工艺路线
做为一种天然高分子，海藻酸具备很高的相对分子质量。

从褐藻中抽取的高黏度海藻
酸的聚合度超过600―1000，对应的相对分子质量为120000―190000。

由于海藻酸的钠盐
可溶解于水中，因此把海藻酸钠溶水中制取纺丝液后，可以很难地通过湿法纺丝制取海藻
酸纤维。

海藻酸与大多数二价或多价金属离子构成的盐就是不溶水的，因此可以使用二价
金属离子的水溶液做为凝结液。

由于氯化钙价格便宜，并且对人体并无任何毒性，因此用
氯化钙为凝结液生产海藻酸钙纤
维。

从化学的角度来看，海藻酸纤维的成形过程是一个水溶性的海藻酸钠转变成不溶
于水的海藻酸钙的过程。

二价的钙离子通过离子键结合临近海藻酸分子链上的羧酸基团后，钙离子被包围在相邻的分子链之间，形成一个类似“鸡蛋盒”的结构。

海藻纤维由湿法纺丝制取，所谓湿法纺丝就是将高聚物熔化于适度的溶剂中以硝酸锶
纺丝溶液，将纺丝液从喷丝孔中灌入后射入至凝结浴中凝结变成丝条。

即将可溶性海藻酸
盐(通常用海藻酸钠)溶水中构成黏稠溶液，然后通过喷丝孔抽走至所含氯化钙的凝结浴中，构成固态不溶性海藻酸盐纤维长丝，该长丝经过弯曲、水洗、潮湿、卷曲构成纤维。

其工艺路线如下：
四、产业化前景、市场需求
由于海藻纤维具有上述优良的特点，使得最近几年海藻纤维的使用越来越多。

1、医疗用纺织品的研发应用领域
利用海藻纤维与人体生物相容性、高吸湿性，及降解性，海藻
纤维在医疗领域主要用以制取非织造布脑损伤扁枝材料。

海藻纤维扁枝材料在与伤口
体液碰触后，一方面由于海藻纤维的高吸湿性，它可以稀释近20倍于自己体积的液体，
能够去除伤口过多的渗出物，协助伤口心肌。

另一方面它具备成胶性，海藻纤维中的ca2+可以与渗出物中的na+出现互换，产生的海藻酸钠与ca2+化氢构成离子交联水凝胶，由于
凝胶具备高透氧性，可以并使氧气通过、制止细菌感染，进而推动伤口的痊愈。

2021年～2021年上半年，我国医用敷料行业销售收入增速保持在20%～40%；我国医
用敷料进口增速由12.43%逐年上升到48.73%，呈加速增长态势，进口以高端产品为主。

2021年，我国医用敷料市场规模达到920.88亿元，同比增长39.38%，预计未来5年，每
年增长速度在30%以上，而新型医用敷料（含银抗菌敷料、生物活性敷料、人工皮肤等）
普及进程将加快。

据medmarktdiligencellc等市场调研机构预计，由于传统医用药剂产品难以满足用
户慢性和繁杂伤口的化疗市场需求，今后高端药剂将沦为促进药剂市场发展的主要驱动力。

预计至2021年，全球高端医用药剂销售收入将达至160亿美元。

其中，泡棉药剂、水胶
体药剂、藻酸盐及水化纤维药剂的销售收入分别将达至11亿美元、9亿美元和4亿美元，生长因子疗法产品市场将快速增长至10亿美元。

2.保健性纺织品的开发应用（1）远红外和负离子功能纺织品
研究说明：通过在纤维纺丝过程中重新加入各种具备保健功能的嵌入
剂或或织物后整理可获得各类保健性纺织品。

例如可以将远红外粉末直接加入海藻纤
维的纺丝液，制备出具有远红外放射功能的海藻纤维，并利用它制成内衣，使其促进身体
血液循环。

（2）防辐射纺织品
在制备海藻纤维的纺丝过程中改变凝固浴中金属离子的种类，使海藻纤维吸附大量的
金属离子，可以很好地屏蔽电磁波，起到防辐射的作用。

据报道秘鲁纺织业利用秘鲁海域
中盛产的杉藻，研制出海藻纤维服装，包括帽子、夹克、上衣、内衣和泳装等，能够有效
防止紫外线的伤害，从而预防严重的眼部疾病和皮肤癌等皮肤疾病。

据称这种海藻纤维能
够抵御99.7％的紫外线侵袭。

3.高档服装面料的研发应用领域
海藻纤维吸湿性好，但缺点是强度、弹性及色泽不够理想，所以在纱线原料的选用上，多采用混纺或交织技术，例如将海藻纤维与莫代尔、粘胶纤维、棉纤维等纺织原料进行混纺，可弥补海藻纤维性能上的不足。

此面料的特点是富有光泽、手感柔滑、吸湿透气、舒
适性较好。

4.工程塑料海藻纤维,可以应用领域与消防衣的制取。

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。