殼聚糖纖維天然具備五大功能
無毒、防霉、抗菌、阻燃、抗靜電，殼聚糖纖維是少有的、同時天然具備這五大功能的纖維品種。生產(chǎn)殼聚糖纖維的主要原料殼聚糖是甲殼素脫乙�；蟮漠a(chǎn)物。甲殼素又名甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)，主要存在于蝦、蟹、昆蟲外殼及菌類、藻類植物的細胞壁中。全球每年由生物合成的甲殼素多達百億噸，可提取殼聚糖數(shù)十億噸，是產(chǎn)量僅次于纖維素的天然高分子化合物。甲殼素也是地球上除蛋白質(zhì)外數(shù)量最大的含氮天然有機化合物。
遺憾的是，盡管自然界存在大量的甲殼素，但估計目前全世界每年可獲得的甲殼素只有15萬噸，真正能生成出來的估計不過數(shù)萬噸。而據(jù)專家掌握的數(shù)據(jù)顯示，目前全世界生產(chǎn)使用的甲殼素還沒有超過1萬噸，主要用于醫(yī)藥、化妝品、保健品、食品添加劑等。
國外對殼聚糖纖維的研究較早，始于上世紀(jì)初期。早在1926年，丹麥Knwike就首先紡制成甲殼素纖維。20世紀(jì)60年代末，日本富士紡公司的研究人員對甲殼素進行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)這些天然材料來源廣泛且安全無毒性，特別適合制作繃帶類產(chǎn)品，能加速傷口愈合。它們還通過動物試驗證明，這種新型材料對由細菌引起的感染，具有比普通抗菌素相同或更好的療效。
1980年，日本美羽化學(xué)工業(yè)公司率先試制了殼聚糖纖維。20世紀(jì)90年代初期，日本最先利用殼聚糖纖維的特性，制成與棉混紡的抗菌防臭類內(nèi)衣和褲襪，深受消費者青睞。其后，日本織物加工公司與旭化成紡織品公司合作，通過對接觸皮膚的一側(cè)加涂甲殼素涂層，開發(fā)了既能吸汗又能防水透濕的材料。日本富士紡織公司則開發(fā)了一種適合嬰兒服面料的高濕模量粘膠纖維。這種纖維在制造過程中加入了具有保濕抗菌成分的甲殼素，可抑制微生物的繁殖，對皮膚過敏者有預(yù)防效果。此外，1999年韓國甲殼素公司也建立了殼聚糖纖維試驗生產(chǎn)線。
不過，這些國家和公司的殼聚糖纖維，由于種種原因目前都沒有實現(xiàn)批量生產(chǎn)，反而向我國尋求相關(guān)產(chǎn)品。這恰恰為中國殼聚糖纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展騰出了空間。
國內(nèi)已形成200噸/年生產(chǎn)線
與國外相比，中國開發(fā)研制甲殼素紡織品的工作起步較晚。我國從20世紀(jì)50年代開始甲殼素及衍生物的制備研究，但進展較為緩慢。最初將殼聚糖作為涂料印花成膜劑，后又用作無甲醛織物的整理劑和粘合劑。而利用殼聚糖的優(yōu)良生物醫(yī)學(xué)特性，將其作為醫(yī)用材料進行研究則是從上世紀(jì)90年代初開始的。
20世紀(jì)90年代是我國甲殼素、殼聚糖研究和開發(fā)的全盛時期，到90年代中期，全國有上百家大專院校和科研單位投入到甲殼素的研究和開發(fā)中來。1991年，東華大學(xué)研制成功甲殼素醫(yī)用縫合線，接著又研制成功甲殼胺醫(yī)用敷料(人造皮膚)并已申請專利。1999年～2000年，東華大學(xué)研制開發(fā)了甲殼素系列混紡紗線和織物并制成各種保健內(nèi)衣、褲襪和嬰兒用品。2000年在山東濰坊，世界第一家量產(chǎn)純甲殼素纖維的韓國獨資企業(yè)投入生產(chǎn)，月產(chǎn)3噸。除上海之外，北京、江蘇、浙江等省市的有關(guān)廠家也開發(fā)了甲殼素保健內(nèi)衣或床上用品，并已推向市場。其中最具代表性的，是山東華興集團通過自主研發(fā)，形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的200噸/年甲殼素纖維生產(chǎn)線，并打通了下游產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了產(chǎn)品多元化、系列化應(yīng)用。海斯摩爾(Hismer)是華興殼聚糖纖維的商品名，寓意健康元素(Health mol)。
華興集團董事長胡廣敏告訴記者，華興集團對紡織化纖行業(yè)多年高速發(fā)展后必然轉(zhuǎn)型升級的狀況，有著清醒的認識。為此，公司早作謀劃，“靠水吃水”，將目光瞄準(zhǔn)山東豐富的海洋資源，從2006年開始試驗甲殼素纖維的紡制。最終，企業(yè)使用乙酸和氫氧化鈉作為溶劑，全程無毒紡絲，獲得了國家發(fā)明專利。在紡絲液制備的各工序里，山東華興采用真空溶解、離心脫泡等先進工藝；在紡絲和后處理過程中，采用超聲波、微波等處理工藝，改善了纖維的性能。華興甲殼素纖維的干斷裂強度達1.5～1.8CN/dtex，干斷裂伸長率≥14%，線密度偏差率≤±5%，具有優(yōu)良的可紡性能，可與棉、麻、莫代爾、粘膠，羊毛、羊絨等混紡，做成各種高檔功能性紡織品面料；也可與醫(yī)用粘膠、滌綸等做成高檔醫(yī)衛(wèi)防護材料。
應(yīng)用集中在三大領(lǐng)域
目前，殼聚糖纖維主要應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)用和紡織品三大領(lǐng)域，是一種具有高技術(shù)含量和高附加值的新型纖維材料。
在工業(yè)領(lǐng)域，航空航天由于關(guān)系國防安全和體現(xiàn)國家綜合實力，無疑最受人關(guān)注。甲殼素纖維應(yīng)用在航天領(lǐng)域已經(jīng)取得了可喜成績––華興集團生產(chǎn)的特種殼聚糖纖維布，已被用在“天宮一號”、“神舟八號”上，并被確定為“中國航天專用產(chǎn)品”，山東華興集團已成為“中國航天事業(yè)合作伙伴”。此外，殼聚糖纖維還可做放射物質(zhì)的屏障用布、從事核工業(yè)人員的勞動防護用品，可推廣做煙草工業(yè)的煙草過濾嘴材料，做凈水器和特別用途的空氣過濾器材料，也可以做特殊污染的防止布等。
在紡織服裝領(lǐng)域，殼聚糖纖維吸濕排汗、抗靜電、抑菌防霉等功能性，使其特別適合作床上用品、內(nèi)衣、襪子、毛巾等直接接觸皮膚的產(chǎn)品。據(jù)胡廣敏介紹，華興集團在紡織這一領(lǐng)域已擁有1000多種產(chǎn)品，并擁有“海慈蜜語”這一養(yǎng)生內(nèi)衣品牌，已在全國開設(shè)幾十上百家品牌店，市場反映良好。
在最能體現(xiàn)殼聚糖纖維良好生物特性的醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，應(yīng)用情況也有所進展但還難以令人滿意。多年從事醫(yī)用新材料研究的廣東百合醫(yī)療科技有限公司副總經(jīng)理王曉東就向記者談到，首先醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)監(jiān)管嚴(yán)格，對動物源產(chǎn)品信任度較低，人們(監(jiān)管機構(gòu))對它的安全性、有效性和穩(wěn)定性沒有完全認可。比如人們對殼聚糖纖維醫(yī)用敷料的關(guān)注已有十幾年，但目前還沒有一個成熟的產(chǎn)品進入敷料主流市場，這類敷料基本仍被歸為三類醫(yī)療器械。其次，成本是制約擴大應(yīng)用的一個重要因素。一塊巴掌大的甲殼素纖維醫(yī)用敷料，需要40元甚至更高價格，但并不包含在醫(yī)療保險范圍，以普通人的經(jīng)濟實力很難承受得起。此外，他認為纖維的相關(guān)性能同樣需要提高。
胡廣敏也認為，工程化、工業(yè)化是科技成果應(yīng)用的關(guān)鍵，如此才能迅速降低成本，擴大纖維應(yīng)用范圍。為此，華興集團在已擁有先進的自主技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始向規(guī)�；M軍，2000噸/年的純殼聚糖纖維自動化生產(chǎn)線目前正在加緊建設(shè)，預(yù)計今年國慶節(jié)前后建成。屆時其生產(chǎn)規(guī)模將達到世界首位，產(chǎn)品質(zhì)量也將獲得更大提升，生產(chǎn)成本得以進一步降低。技術(shù)領(lǐng)先–規(guī)模做大–品牌壟斷，是華興發(fā)展殼聚糖纖維產(chǎn)品的三大步驟。
用低粘度原料生產(chǎn)高強度纖維
雖然甲殼素纖維規(guī)�；厔菹踩耍a(chǎn)業(yè)化更是指日可待，但業(yè)內(nèi)目前普遍有一種擔(dān)心，就是原料問題。一些人士認為，尤其是甲殼素纖維產(chǎn)能達到千噸級甚至萬噸級，原料瓶頸就會顯得非常突出。
天津中盛生物工程有限公司總經(jīng)理周新民在殼聚糖原料行業(yè)研究了10多年，他對原料瓶頸的形成有著自己的看法。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的殼聚糖大部分是以蝦、蟹殼為原料，每年紡織用殼聚糖纖維原料不足500噸，因受工藝技術(shù)、市場拉動等條件影響，尚處于產(chǎn)能低、產(chǎn)業(yè)化程度低的階段。受殼聚糖纖維技術(shù)指標(biāo)要求的影響，現(xiàn)階段殼聚糖的生產(chǎn)多選用雪蟹殼為原料，因沒有解決關(guān)鍵技術(shù)與工藝，妨礙了原料的多元化。
