源起基金關(guān)注領(lǐng)域——生物基材料(五)
生物基化學(xué)纖維行業(yè)研究
(一)分類(lèi)和產(chǎn)量
從生物學(xué)屬性,可分為動(dòng)物質(zhì)纖維、植物質(zhì)纖維和微生物質(zhì)纖維;從產(chǎn)業(yè)分類(lèi),可分為農(nóng)副產(chǎn)生物質(zhì)纖維和海副產(chǎn)生物質(zhì)纖維。
根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程,可分為三大類(lèi):生物基原生纖維,經(jīng)物理方法加工處理成后直接使用的動(dòng)植物纖維;生物基再生纖維,以天然動(dòng)植物為原料,經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)方法制成紡絲溶液,再通過(guò)適當(dāng)?shù)募徑z工藝制備而成的纖維;生物基合成纖維,以生物質(zhì)為原料,通過(guò)化學(xué)方法制成高純度單體,而后經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)獲得高分子量聚合物,再經(jīng)適當(dāng)?shù)募徑z工藝加工成的纖維。
按來(lái)源和是否可降解分類(lèi):(1)石油基生物可降解:盡管來(lái)源于石油基,但由于本身分子鏈結(jié)構(gòu)較為柔性,酯鍵容易發(fā)生水解,以及微生物或者生物酶降解,而呈現(xiàn)較好的生物降解性能,代表產(chǎn)品有聚己二酸-對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBAT);(2)石油基非生物可降解:傳統(tǒng)石油基化學(xué)纖維如滌綸、錦綸、丙綸和氨綸等。具有高熔點(diǎn),高結(jié)晶度,分子結(jié)構(gòu)規(guī)整,力學(xué)性能優(yōu)良,并具有較好的耐水解性和抗化學(xué)腐蝕性,在自然環(huán)境中降解非常緩慢,代表產(chǎn)品有聚乙烯、尼龍66等;(3)生物基生物可降解:所有的生物基原生纖維(天然纖維)以及生物基再生化學(xué)纖維由于保留了天然生物質(zhì)的多糖或蛋白結(jié)構(gòu),其纖維制品具有與天然生物質(zhì)較為類(lèi)似的完全生物可降解性,代表產(chǎn)品有聚乳酸(PLA)和聚己內(nèi)酯(PCL);(4)生物基不可降解纖維:盡管具有生物基屬性,但由于本身結(jié)晶度高、熱學(xué)性能優(yōu)異,制約其生物降解性能,屬于難以降解的纖維材料,代表產(chǎn)品有生物基PTT(聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯)纖維、PEF(聚呋喃二甲酸乙二醇酯)纖維、尼龍56等。
我國(guó)是化學(xué)纖維生產(chǎn)大國(guó)。2015年至2020年,我國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)總產(chǎn)量由4872萬(wàn)噸增長(zhǎng)至6025萬(wàn)噸,滌綸是占比最高的化學(xué)纖維。根據(jù)2020年《化纖藍(lán)皮書(shū)》,2019年滌綸產(chǎn)量占全國(guó)化纖工業(yè)總產(chǎn)量81.53%,其次是粘膠纖維,產(chǎn)量占比7.08%。2015年,我國(guó)生物基化學(xué)纖維產(chǎn)能為19.55萬(wàn)噸,2019年增至57.98萬(wàn)噸。
(二)聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維PTT
合成聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯PTT纖維,是聚酯類(lèi)新型紡絲聚合物,原料是1,3-丙二醇(PDO)。PDO由對(duì)苯二甲酸PX或者精對(duì)苯二甲酸PTA經(jīng)酯化(酯交換)、縮聚反應(yīng)得到聚酯,再通過(guò)熔融紡絲制得纖維。通過(guò)生物基PDO取代石油基PDO,制備成本可降低25%。杜邦通過(guò)生物法以谷物為原料制備生物基PTT產(chǎn)品。我國(guó)盛虹集團(tuán)突破國(guó)外技術(shù)壟斷,擁有獨(dú)立自主的PTT連續(xù)聚合生產(chǎn)裝置。
生物基PTT生產(chǎn)難點(diǎn)主要來(lái)自于單體PDO的制備和聚合工藝。用生物菌發(fā)酵制備PDO產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,包括多種低分子有機(jī)酸/脂肪酸酯等,需要在精制過(guò)程中去除。生物發(fā)酵法制備PDO國(guó)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)行大量研究,包括清華劉德華團(tuán)隊(duì)(用克雷伯氏菌改良及基因重組)、大連物化所、華東理工大學(xué)等都實(shí)現(xiàn)了一定技術(shù)突破。
PTT下游90%用于合成PTT纖維,10%用于工程塑料。PTT纖維以民用為主,約27%用于家紡領(lǐng)域(地毯為主),63%用于服裝行業(yè)。與PET、PBT相比,PTT兼具PET的高性能和PBT的易加工性。與當(dāng)前用量較多的PET纖維(滌綸)、PA6/PA66纖維(錦綸)相比,PTT纖維的膨松性及彈性更好(PTT聚合物分子構(gòu)象擁有獨(dú)特的螺旋結(jié)構(gòu),允許其膨化),抗褶皺性和拉伸回復(fù)性更佳,尺寸穩(wěn)定性與印花適應(yīng)性均更好,因此適用于服裝領(lǐng)域。同時(shí)由于較好的膨松性,較高的抗靜電性、耐污染性與印花適應(yīng)性,同樣適用于生產(chǎn)地毯。
PTT工業(yè)化生產(chǎn)受制于原料1,3-PDO,杜邦在全球生物基PTT領(lǐng)域仍處于壟斷地位。我國(guó)企業(yè)自2000年與美國(guó)杜邦公司合作生產(chǎn)PTT纖維及制品,直到2014年清華大學(xué)甘油發(fā)酵法制備1,3-PDO自有技術(shù)打破1,3-PDO技術(shù)壟斷,截至2019年我國(guó)PTT纖維產(chǎn)能達(dá)到31萬(wàn)噸,產(chǎn)量為12.95萬(wàn)噸,產(chǎn)能利用率為41.77%。2019年P(guān)TT纖維產(chǎn)能占比,江蘇國(guó)望為19.4%,蘇震生物為16.1%,吳江佳力為12.9%,蘇州龍杰為6.5%,其他企業(yè)PTT纖維產(chǎn)能占比為45.1%。
(三)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PET
和聚呋喃二甲酸乙二醇酯PEF
PET被稱(chēng)為滌綸,采用對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)直接酯化法,或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)與乙二醇(EG)的酯交換法制備。PET纖維具有強(qiáng)度高、彈性好、熱定型性能優(yōu)良、耐熱性好、耐酸堿等性能,加工簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜,制造的織物易洗快干,具有較好的耐穿性,經(jīng)熱定型后尺寸形態(tài)穩(wěn)定、挺括性好、不易縮水,大量應(yīng)用于服裝、裝飾和工業(yè)領(lǐng)域。
全球PET產(chǎn)能已超億噸,在紡織及飲料包裝領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在紡織纖維行業(yè)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。2016-2020年,我國(guó)PET產(chǎn)量和表觀消費(fèi)量逐年增加。2018年出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩,導(dǎo)致2019年后產(chǎn)量增速減緩。2020年我國(guó)PET產(chǎn)量約942.5.2萬(wàn)噸/年,同比增長(zhǎng)8.06%,表觀消費(fèi)量為714.6萬(wàn)噸。我國(guó)PET生產(chǎn)企業(yè)主要有三房巷、逸盛集團(tuán)、萬(wàn)凱集團(tuán)等。
聚呋喃二甲酸乙二醇酯PEF的主要組成部分是呋喃二甲酸(FDCA),合成技術(shù)包括酯交換反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。與石油基PET相比,生物基PEF具有更優(yōu)異的物理-力學(xué)性能,在高阻隔性包裝材料、高性能纖維和工程塑料等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。PEF及其關(guān)鍵單體的合成技術(shù)仍存在很大挑戰(zhàn),尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,PEF結(jié)構(gòu)性能的研究也表明其性能上存在缺陷,需要進(jìn)行改性,以促進(jìn)PEF加工和應(yīng)用。
(四)對(duì)苯二甲酸多元醇酯PDT
PDT的合成由對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT)或精對(duì)苯二甲酸(PTA)和生物基乙二醇(EG,多元混合醇)聚合而得PDT樹(shù)脂。合成工藝主要為直接酯化法,之后再經(jīng)過(guò)切片、干燥、紡絲便可制得PDT纖維。
生物基PDT聚合過(guò)程復(fù)雜,需要更加高效的催化體系,催化劑主要有鈦系和銻系催化劑。由于生物基乙二醇中其它成分的存在,催化劑會(huì)產(chǎn)生部分副反應(yīng),使產(chǎn)品性能有所下降。
PDT纖維具有一定導(dǎo)濕、透氣及保暖性,柔軟性較好,相比較于PET具有更高親水性、更好染色性能和更好抗靜電性,合成時(shí)的能耗和碳排放量也較低。受限于催化效率和生產(chǎn)成本,PDT纖維目前尚未大規(guī)模工業(yè)化。
(五)聚酰胺PA56
1.聚酰胺合成工藝和主要原料
聚酰胺,尼龍,其纖維俗稱(chēng)錦綸,化學(xué)特征是羧酸和伯胺縮合的酰胺鍵(-CONH-)。傳統(tǒng)化工廣泛生產(chǎn)基于苯、己內(nèi)酰胺的尼龍6,以及基于苯、丁二烯的尼龍66。生物基尼龍,是以生物質(zhì)合成聚酰胺的前體,包括生物基內(nèi)酰胺、生物基二元酸、生物基二元胺等,再通過(guò)聚合反應(yīng)合成的高分子新材料,有PA11、PA1010、PA56等。
聚酰胺合成工藝包括糖路線和植物油路線。糖路線利用微生物,對(duì)葡萄糖或纖維素等原料進(jìn)行發(fā)酵得到尼龍?jiān)?,植物油路線主要原料是蓖麻油等,將油脂進(jìn)行一系列化學(xué)轉(zhuǎn)化制備出PA單體(ω-十一氨基酸、癸二酸、壬二酸等)進(jìn)而合成生物基尼龍,油類(lèi)路線是主要合成路線。
生物基聚酰胺的上游關(guān)鍵原材料主要是戊二胺和長(zhǎng)鏈二元酸(LCDA),兩種原料均可由生物質(zhì)原料制備而成。戊二胺是工程材料、紡絲、農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)合成等領(lǐng)域的原料,主要由生物法合成,主流制備工藝包括賴氨酸脫羧法和生物發(fā)酵法。目前在全球范圍內(nèi)戊二胺尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),因己二腈原料長(zhǎng)期供應(yīng)緊張。長(zhǎng)鏈二元酸指碳鏈上含有十個(gè)以上碳原子的脂肪族二元羧酸,可用于生產(chǎn)潤(rùn)滑油、油劑、電容器電解液、高級(jí)香料、熱熔膠、合成纖維、制備聚酰胺610及其他聚合物等等。長(zhǎng)鏈二元酸可由化學(xué)法和生物法合成,由于生物法合成成本遠(yuǎn)低于化學(xué)法且具有綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì),成功取代化學(xué)法成為行業(yè)內(nèi)主流的制備工藝。
2.PA56和PA66的合成
生物基聚酰胺下游產(chǎn)品眾多,戊二胺與不同二元酸縮聚可合成不同聚酰胺品類(lèi),如戊二胺與己二酸合成可得尼龍56、戊二胺與各種含碳量的長(zhǎng)鏈二元酸可合成PA5X系列產(chǎn)品等。
凱賽生物以天然的生物質(zhì)原料高粱、玉米和小麥等為原料,利用微生物將糖類(lèi)發(fā)酵制取的L-賴氨酸再轉(zhuǎn)化為戊二胺,與石油基己二酸聚合生產(chǎn)生物基PA56纖維。第一步,玉米為原料,經(jīng)過(guò)淀粉酶和糖化酶水解作用,將淀粉水解為葡萄糖液;第二步,通過(guò)培養(yǎng)基制備、滅菌和菌種制備后進(jìn)行發(fā)酵;第三步,對(duì)含戊二胺的發(fā)酵液分離、精制,得到戊二胺純品。戊二胺與己二酸可以合成尼龍56。將戊二胺和二酸(如己二酸)按照一定比例,通過(guò)成鹽、濃縮、聚合,得到生物基聚酰胺熔體,再經(jīng)過(guò)切粒得聚酰胺切片,或者經(jīng)過(guò)熔體直紡得到聚酰胺短纖。
傳統(tǒng)聚酰胺尼龍66主要由己二胺和己二酸通過(guò)化學(xué)法合成,由于己二胺的原料己二腈的生產(chǎn)技術(shù)被掌握在奧升德、英威達(dá)等歐美企業(yè)手中,疊加我國(guó)目前尚無(wú)己二腈工業(yè)化生產(chǎn)裝置,因此我國(guó)己二腈供應(yīng)嚴(yán)重依賴進(jìn)口,生產(chǎn)成本高,限制了產(chǎn)業(yè)發(fā)展,產(chǎn)量無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)需求。
3.PA56有望替代PA66
聚酰胺在紡織品、機(jī)械工業(yè)、特種材料、工程塑料、軍事裝備、汽車(chē)零部件、電子電器等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)規(guī)模超千億,產(chǎn)量近千萬(wàn)噸。
尼龍56有望替代尼龍66。尼龍56不僅在手感、強(qiáng)度、耐磨性等方面與尼龍-66持平,柔軟性接近羊毛,吸濕性和染色性優(yōu)異,阻燃性良好,而且成本優(yōu)于尼龍66。尼龍56可以由化學(xué)法和生物法制備,生物法碳排放量更低,轉(zhuǎn)化率更高。發(fā)展尼龍56可以繞開(kāi)國(guó)外公司對(duì)上游原料己二腈的供應(yīng)限制,此外戊二胺作為生物法制造尼龍56的重要原材料之一,目前尚未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),隨著尼龍56市場(chǎng)發(fā)展,戊二胺市場(chǎng)成長(zhǎng)潛力可期。
凱賽生物烏蘇基地已建成年產(chǎn)10萬(wàn)噸聚酰胺項(xiàng)目,寧夏伊品生物2017年公告投資建設(shè)生物基戊二胺及尼龍56 項(xiàng)目,優(yōu)纖科技經(jīng)營(yíng)范圍包括聚酰胺56,產(chǎn)能為2萬(wàn)噸/年。
(六)醋酸纖維CA
醋酸纖維,又稱(chēng)醋酯纖維或醋酸纖維素纖維,取材于可再生的木漿或棉絨漿,先由纖維素經(jīng)乙?;磻?yīng)得到醋酸纖維素,再經(jīng)紡絲制得,屬于纖維素衍生纖維。纖維素每個(gè)葡萄糖環(huán)上有3個(gè)醇羥基可被乙?;〈鶕?jù)羥基取代度不同分為二醋酸纖維素和三醋酸纖維素。
主要應(yīng)用領(lǐng)域有煙用濾材絲束、紡織用醋酸纖維、非煙用過(guò)濾膜。全球95%香煙采用醋酸纖維作為濾嘴過(guò)濾材料,能選擇性吸附卷煙煙氣中的有害成分,同時(shí)又保留了一定的煙堿而不失香煙的口味。醋酸纖維具有可與真絲織物媲美的華麗外觀和穿著舒適性,在高端服裝面料、襯里和服飾產(chǎn)品領(lǐng)域占據(jù)重要位置。醋酸纖維素已廣泛用做反滲透、微濾和氣體分離操作。
據(jù)HIS2016年統(tǒng)計(jì),全球醋酸纖維素片年產(chǎn)能近100萬(wàn)噸,實(shí)際年生產(chǎn)總量約80萬(wàn)噸,醋酸纖維年產(chǎn)能近82萬(wàn)噸,實(shí)際年生產(chǎn)總量約74萬(wàn)噸。其中,煙用醋酸纖維絲束為69.5萬(wàn)噸,紡織用醋酸纖維為4.6萬(wàn)噸。目前僅Eastman、Solvay和韓國(guó)SK3家公司可同時(shí)生產(chǎn)煙用和紡織用醋酸纖維。
(七)聚己內(nèi)酯纖維PCL
聚己內(nèi)酯(PCL)纖維是一種生物可降解纖維,是由羥基羧酸(6-羥基己酸甲酯)的均聚或內(nèi)酯(ε-己內(nèi)酯單體)的開(kāi)環(huán)聚合制得的生物可降解脂肪族聚合物。制備方法主要有熔融紡絲、溶液紡絲、靜電紡絲和離心紡絲等。
PCL因其良好的相容性、生物可吸收性、生物降解性和機(jī)械性能,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、組織修復(fù)和包裝等領(lǐng)域。PCL具有良好的成纖性、柔軟性和低熔點(diǎn)紡絲等特點(diǎn),其纖維產(chǎn)品用于服裝面料、內(nèi)衣、襪子、漁網(wǎng)、高檔裝飾用品、一次性用品等,尤其在貼身內(nèi)衣和嬰兒用品方面有廣泛應(yīng)用前景。
國(guó)外ε-己內(nèi)酯生產(chǎn)企業(yè)主要有柏斯托、巴斯夫、大賽璐、陶氏化學(xué)及美國(guó)Union carbide corporation公司。柏斯托公司是最大的ε-己內(nèi)酯生產(chǎn)企業(yè),總生產(chǎn)能力在40-60千噸。目前全球聚己內(nèi)酯產(chǎn)能約為52千噸,主要分布在歐美日等國(guó)。我國(guó)僅有一家企業(yè)完全商業(yè)化量產(chǎn)聚己內(nèi)酯PCL產(chǎn)品,年產(chǎn)能約1500噸,實(shí)際產(chǎn)量?jī)H100噸左右。我國(guó)聚己內(nèi)酯PCL主要從瑞典Perstorp、美國(guó)蘇威和日本大賽璐進(jìn)口。
(八)海藻酸鹽纖維及卡拉膠纖維
海藻纖維是以海洋中蘊(yùn)含量巨大的褐藻為原料,經(jīng)精制提煉出海藻酸鹽多糖,再通過(guò)濕法紡絲深加工技術(shù)制備得到的天然生物質(zhì)再生纖維,擁有環(huán)保、無(wú)毒、阻燃、可降解、生物相容性好、原料來(lái)源豐富等特點(diǎn)。海藻纖維制備分為兩個(gè)主要過(guò)程,一是海藻多糖的提取,二是多糖制備纖維。提取工藝過(guò)程主要包括消化、分離、過(guò)濾、鈣化、脫鈣等,制備工藝過(guò)程主要包括溶解、過(guò)濾、脫泡、計(jì)量噴絲、凝固、水洗、牽伸、定型、上油、干燥及切斷等工序。2015年,我國(guó)海藻纖維產(chǎn)能為0.2萬(wàn)噸,2019年產(chǎn)能增至0.58萬(wàn)噸。
卡拉膠是從紅藻的角叉菜屬、麒麟菜屬、杉藻屬及沙菜屬等多種海藻中提取的海藻多糖的統(tǒng)稱(chēng),是世界三大海藻膠工業(yè)產(chǎn)品(瓊膠、卡拉膠、褐藻膠) 之一。卡拉膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由硫酸基化或非硫酸基化的半乳糖和3,6-脫水半乳糖通過(guò)α-1,3-糖苷鍵和β-1,4-糖苷鍵交替連接而成的線形多糖化合物。根據(jù)其半乳糖殘基上硫酸酯基團(tuán)的不同,可分為κ-型、ι-型、λ-型、β-型、μ-型等13 種,其中主要的是κ-型和ι-型。卡拉膠已廣泛應(yīng)用于食品行業(yè),用于制造果凍、冰淇淋、糕點(diǎn)、軟糖、罐頭、肉制品、八寶粥、銀耳燕窩、羹類(lèi)食品、涼拌食品等等。在醫(yī)藥行業(yè)也已嶄露頭角。但至今還未看到關(guān)于用卡拉膠紡絲的報(bào)道。
(九)殼聚糖纖維
殼聚糖又名脫乙酰幾丁質(zhì)、聚氨基葡萄糖、可溶性甲殼素,是甲殼素脫乙?;蟮漠a(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)單元是二糖。甲殼素含量豐富,主要來(lái)源于蝦蟹殼以及其他節(jié)肢類(lèi)動(dòng)物外殼。殼聚糖纖維是以殼聚糖為主要原料,通過(guò)一系列的紡絲方法制備的具有一定強(qiáng)度的功能性生物質(zhì)再生纖維。
殼聚糖纖維的成形方法主要有濕法紡絲、干濕法紡絲、靜電紡絲、液晶紡絲等,其中濕法紡絲最常用,一般是先將殼聚糖原料溶解于乙酸溶液中,經(jīng)過(guò)濾脫泡后制成一定黏度的紡絲原液,原液沿管道分配到紡絲位,而后經(jīng)過(guò)計(jì)量泵、過(guò)濾器而流至噴絲頭,壓出噴絲頭后,呈細(xì)流狀的原液在凝固浴中凝固成固態(tài)纖維,隨后經(jīng)進(jìn)一步拉伸加工后得到成品纖維。
由于殼聚糖特殊的結(jié)構(gòu)與特性,使殼聚糖纖維具備許多優(yōu)異的性能,如保濕能力強(qiáng)、可生物降解、吸附能力強(qiáng)等。
殼聚糖纖維可紡制成長(zhǎng)絲、短纖維、納米纖維膜,應(yīng)用于醫(yī)用紡織品、服裝用紡織品、衛(wèi)用紡織品、過(guò)濾材料等領(lǐng)域。主要用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,特別是日本和美國(guó),利用甲殼素及其衍生物纖維開(kāi)發(fā)了創(chuàng)面敷料、可吸收手術(shù)縫合線、止血用品、人造血管等系列產(chǎn)品。
殼聚糖纖維常與其他纖維混紡,如棉、麻等,可用于制備床單、被套、毛巾、毛毯、餐巾等家紡產(chǎn)品,制品質(zhì)地柔軟、透氣導(dǎo)濕性能優(yōu)良、穿著舒適,特別適用于婦女、兒童、老人及過(guò)敏體質(zhì)和皰疹性皮膚病人等。
殼聚糖纖維非織造布具有抑菌、除臭、消炎、止癢、保濕、防燥、護(hù)理肌膚等功能,可用于衛(wèi)生巾、紙尿褲等產(chǎn)品。同時(shí)也是一種良好的面膜基材,可用于化妝品領(lǐng)域。
(十)再生蛋白質(zhì)纖維
再生蛋白質(zhì)纖維按來(lái)源可分為再生植物蛋白質(zhì)纖維和再生動(dòng)物蛋白質(zhì)纖維。再生植物蛋白質(zhì)纖維是從植物(如花生、玉米、大豆等)中提煉出的蛋白質(zhì)溶液與高分子化合物經(jīng)過(guò)物理共混或化學(xué)共聚而制得的一種新型纖維,再生動(dòng)物蛋白纖維一般從富含蛋白質(zhì)的動(dòng)物廢料,如各種禽畜的廢毛發(fā)、黃粉蟲(chóng)中提取適合紡絲的蛋白質(zhì)組分,通過(guò)物理化學(xué)改性制成適合紡絲濃度、溫度、黏度的紡絲原液,再經(jīng)濕法紡絲,卷曲、定型、切斷生產(chǎn)出各規(guī)格的再生動(dòng)物蛋白纖維。
再生蛋白質(zhì)纖維產(chǎn)品主要有大豆蛋白纖維、蠶絲蛋白纖維、膠原蛋白纖維三種。再生蛋白纖維具有柔軟滑爽、透氣爽身、懸垂飄逸的獨(dú)特性能‚有的又具有潤(rùn)肌養(yǎng)膚、抗菌消炎穿著功能‚是新穎面料。與其他化學(xué)纖維混紡‚可以開(kāi)發(fā)不同類(lèi)型的針織產(chǎn)品。
膠原蛋白是一種重要的再生蛋白纖維,也是哺乳動(dòng)物體內(nèi)含量最多、分布最廣的功能性蛋白,占人體蛋白質(zhì)總量的25-30%,占皮膚成分比例高達(dá)70%,起到維持皮膚與肌肉彈性、增強(qiáng)鈣質(zhì)與骨細(xì)胞結(jié)合、聯(lián)結(jié)骨骼與肌肉、保持眼角膜透明等作用,在醫(yī)療美容領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。膠原蛋白生物特性多樣,需求豐富,主要分為傳統(tǒng)醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)美領(lǐng)域。據(jù)wind數(shù)據(jù)顯示,2019年,我國(guó)醫(yī)療健康領(lǐng)域、食品飲料領(lǐng)域、護(hù)膚品領(lǐng)域膠原蛋白需求占比分別為48%、32%、14%。
(十一)再生纖維素纖維
再生纖維素纖維是以天然纖維素(棉、麻、竹子、樹(shù)、灌木)為原料,僅改變物理結(jié)構(gòu)而不改變化學(xué)結(jié)構(gòu),制造出性能更好的再生纖維素纖維,如粘膠纖維、萊賽爾纖維、銅氨纖維、醋酸纖維等。
加工過(guò)程大體分為纖維素原料預(yù)處理加工和纖維成型加工兩道工序。預(yù)處理主要是將原料中的木質(zhì)素、半纖維素等物質(zhì)去除,然后將其制成漿粕。纖維成型加工已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的紡絲技術(shù)是溶液紡絲,最為典型的是粘膠法和直接溶劑法。
我國(guó)再生纖維素纖維的主要品種是粘膠纖維,2007年后進(jìn)入產(chǎn)能快速擴(kuò)增期,據(jù)隆眾資訊數(shù)據(jù)顯示,2021年我國(guó)粘膠短纖產(chǎn)量達(dá)到370萬(wàn)噸。萊賽爾纖維技術(shù)得到快速發(fā)展,預(yù)計(jì)將迎來(lái)新的增長(zhǎng)期。
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