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海洋与纺织印染加工

来源:国家先进印染技术创新中心科普工作室      发布时间:2024-03-06

我国拥有丰富的海洋资源,随着消费品市场环保意识的加强,各类海洋来源纤维与纺织品逐渐步入消费市场中,引起大家的关注。海洋来源纤维主要有海洋材料提取物纤维(海藻纤维、壳聚糖纤维等)、海洋废弃物提取纤维(再生涤纶纤维)等,部分海洋提取菌种也可应用到印染废水脱色处理中,不断扩展了海洋与纺织产业的发展。

海藻纤维。海藻纤维(图1)的原料为海藻酸钠,是将从海洋褐藻类植物中提取的海藻酸和钠离子结合得到的。纯海藻纤维纺丝较难,通常采用共混改性或化学改性来弥补其不足。海藻纤维具有高吸湿性、生物相容性、生物可降解性、阻燃性和金属离子吸附性等性能[1],多用于纺织服装(阻燃面料、防护面料、面膜材料等)医用材料(辅料、绷带等)、食品加工(食品包装等)、吸附材料(废水离子吸附)等。青岛大学夏延致团队攻克海藻纤维及其纺织品不可洗涤的技术难题,研制出海藻纤维染色关键技术,同时在2019年成功建设出世界上唯一一条具有天然阻燃抑菌功能的纺织服装用海藻纤维产业化生产线,也是目前世界上海藻纤维年产能最大的生产线。

 图片1.png

a)长丝束               (b)彩色短纤

1  纺织用海藻纤维

   壳聚糖纤维。壳聚糖纤维原料为甲壳素,广泛存在于虾、蟹等生物的外壳中,自然界中甲壳素的年生物合成量约100亿吨,是继纤维素之后的第二大有机资源。甲壳素用浓碱脱去乙酰基即为壳聚糖,具有生物可降解性细胞亲和性良好的成纤性等性质。壳聚糖纤维生产常用工艺为湿法纺丝纤维常棉、麻等其他纤维混纺,用于制备床单、被套、毛巾、毛毯、餐巾等家纺产品(图2),经过整理后的壳聚糖纺织品柔软舒适、有弹性,具有一定的抗菌作用。目前国内外一些公司已经向市场推出了相关的抗菌袜子、抗菌内衣、T恤、运动服、婴儿服等产品,受到消费者的青睐。

壳聚糖.png 

01.家纺产品壳 02.袜子 03.生态滤球 04.壳聚糖纤维 05.面膜 06.医用敷料 07.止血纱布

2  壳聚糖纤维的应用

再生涤纶面料。丢弃到海洋中的废弃塑料瓶会慢慢分解成微塑料,对海洋和海中生物造成持续永久的不良影响。将海洋中废弃塑料瓶回收,经过清洗、粉碎、熔融等工序后成为塑料母粒,母粒可直制作涤纶长丝,或与棉、麻毛等合成为短纤,最终形成再生涤纶纤维(图3)。基于材料的可循环使用,与传统工艺相比,再生涤纶的生产可节省近80%的能源,减少对石油资源的过度依赖和CO2的排放。

 再生涤纶.png

3  再生涤纶主要加工制作流程

海洋细菌漆酶对印染废水脱色。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,催化底物广泛、高效、经济、环保。王瑞色[2]利用一株海洋细菌漆酶Lac15对印染废水进行脱色研究,实验表明在20℃pH7.5给酶量20U/L、染料浓度20mg/l、反应时间2d的条件下,漆酶对活性红24(偶氮类)脱色效果最为明显,脱色率约为88%,对高浓度(160mg/l)的火星红24脱色3d,脱色率可达80%,脱色效果较好。

(声明:公益传播,图片和部分文字来源于网络,如有侵权请联系)

 

相关链接:

《可生物降解,从蟹壳中获取而来的纤维--壳聚糖纤维的生产工艺及应用》

https://mp.weixin.qq.com/s/DY0fP7m8VLAkW5f9eKaz8w

《《海洋塑料垃圾的新生》,海洋再生面料成国际市场抢手货!》

https://www.tnc.com.cn/info/c-001001-d-3738757.html

《当“青岛纺织”遇上青岛海洋,能擦出怎样的“火花”?》

https://www.chinahti.com/2024/cygc_0222/71363.html

 

参考文献:

[1] 张怡含海藻纤维棉型面料开发及其性能研究[D].苏州大学,2023

[2] 王瑞色固定化海洋细菌漆酶对纺织印染废水的脱色研究[D].大连交通大学,2015.