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植物源纤维:突破技术瓶颈,开创医疗、柔巾等材料新纪元
2024/11/5 15:25:00 来源:财新网 【字体:大 中 小】【收藏本页】【打印】【关闭】
核心提示:全球纺织行业一场新的材料革命正悄然展开,而这次的主角,是“植物源纤维”。10月,《人民日报》对这一新型材料进行了报道和肯定,介绍了植物源纤维的优越性能和广泛应用前景,并称赞其为“超级纤维”。全球纺织行业一场新的材料革命正悄然展开,而这次的主角,是“植物源纤维”。10月,《人民日报》对这一新型材料进行了报道和肯定,介绍了植物源纤维的优越性能和广泛应用前景,并称赞其为“超级纤维”。植物源纤维:“上天入体”的超级纤维
植物源纤维是指从树木、竹子、芦苇等天然植物中提取而成的纤维物质。与传统的棉纤维相比,其原材料在生长过程不受气候、土壤条件或虫害影响,无需依赖化肥和农药,杜绝了农药残留的风险。这使得植物源纤维在安全性上具有显著优势,成为多个高精尖领域更可靠的材质选择。
在高精尖领域,这一“超级纤维”已被广泛应用,在医疗领域,其表现尤为突出。得益于植物源纤维出色的生物相容性,以其为原料制成的止血材料,可在手术中显著降低感染与排斥反应的风险,仅需7-15天,即可在人体内安全降解。
植物源纤维作为原料用于人体,具有极高的安全性。杜克大学科学家发表的文章显示,以植物源纤维为核心原料,制造的人造软骨,不仅能在拉伸和压力作用下保持强度,还具有优异的耐磨性和耐压能力,性能甚至优于天然人体软骨,有望成为膝盖疼痛患者的福音。
在航天和军工领域,植物源纤维所发挥的作用同样不容忽视。以粘胶基碳纤维(源自植物源纤维)为例,通过特殊处理后,已成为导弹、火箭等战略武器防热层的核心构件,堪称“导弹的防护服”,为这些尖端装备提供了至关重要的热防护,成为航天工业及尖端军工技术中不可替代的组成部分。
科研突破:攻克植物源纤维卡脖子技术
凭借其优越的性能,近年来,植物源纤维已成为我国重点发展的优势产业。中国作为全球最大的植物源纤维生产国,产能占据全球市场的70%以上,具有显著的行业影响力。
尽管中国在植物源纤维的生产规模上领先于全球,但其关键原料的供应却高度依赖于进口。公开资料显示,仅2023年,我国就进口了超过300万吨溶解浆(植物源纤维的重要上游原料),进口依存度高达90%,这对于行业供应链的自主可控,提出了重大挑战。
为了突破这一“瓶颈”,科研人员在无数次探索与积累中悄然蓄力,最终迎来历史性突破。
近日,中国科学院大连化学物理研究所王峰团队宣布,成功研发出从木材中高效提取纤维素纤维的技术,攻克了长期困扰全球的技术难题。这一重大突破已发表在国际顶尖学术期刊《Nature》上,是我国在植物源纤维产业链关键环节取得的重大进展,有助于在植物源纤维的上游供应链上,实现进一步的自主可控。
这一研究成果,弥补了我国植物源纤维产业的“短板”,进一步巩固了我国在国际纺织业的引领地位,也是“中国智慧”对全球科技发展的贡献。
随着植物源纤维相关技术和成本瓶颈的逐步突破,其低成本大规模量产指日可待。
超级纤维崛起:植物源纤维引领行业前沿
目前,植物源纤维的应用正迅速破圈,尤其在民生消费品领域,越来越多的品牌将这一“超级纤维”应用其中。
包括爱马仕、华伦天奴在内的一众大牌,早已瞄准植物源纤维,将其作为核心材质应用于产品中。例如,售价超过5万元的爱马仕连衣裙、2万元以上的Moncler羽绒服、7万元的华伦天奴连衣裙……其原料均应用了植物源纤维。
各类户外品牌也相继推出含有植物源纤维的产品,于多款T恤和休闲服中加入植物源纤维,在更好地满足其保暖、透气等功能性需求的同时,增强了衣物的抗变形能力,为消费者提供了更为舒适的穿着体验。
在日化领域,植物源纤维的柔巾、洗脸巾等也广受消费者欢迎。消费者对于柔巾材质的主要需求集中在厚度、韧性、干态柔软度以及布面的卫生情况,而植物源纤维恰好在这些需求上表现优异,并在亲肤性上有独特优势。相比之下,植物源纤维13%的回潮率优于棉纤维的8.5%,接近人体适宜含水率,更为亲肤。
同时,植物源纤维用于擦拭时不易掉毛絮。普通棉花的纤维长度为23-34毫米,且长短不一,而植物源纤维的长度可达40毫米,展现出更高的均匀性和韧性,决定了其在纺纱过程中抱合紧密、不易脱落。
事实上,相比植物源纤维,传统的棉花在种植和采摘过程中容易混入杂质,导致黄点、黑点等问题无法从根本上解决。因此,近年来,为了寻求更好的消费者体感,市场上大多数品牌选择植物源纤维作为柔巾、洗脸巾、贴身衣物的主要材料。包括Babycare在内的母婴品牌,也推出了以植物源纤维为原料的高端柔巾,凭借其柔软亲肤、韧性强且不掉絮的特性,赢得了广大父母的青睐,成为婴幼儿护理的首选。
从医疗、航空航天等高精尖领域,到日常民生消费,植物源纤维的崛起已成为不可逆转的趋势。其卓越的性能,为多个行业注入了创新动能,再一次巩固了中国在全球材料科学领域的领先地位。
正如东华大学高性能纤维与制品教育部重点实验室主任王华平所言:“小小的植物源纤维,可以带动环保产业、航空航天、纺织产业等领域的发展,形成了完整的产业链,已成为了全球绿色生产的标志。”植物源纤维,不仅是技术革新的代表,更是中国在国际舞台上的骄傲。
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