作者:温才妃 朱琳 来源:中国科学报 发布时间:2023/10/3 15:02:57
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生物碳含量创新高!国内首款生物基氨纶新产品诞生

 

国内首款生物基氨纶新产品诞生,成为全球唯一一款生物碳含量达到欧盟三星标准(欧盟OK Biobased标准)的生物基氨纶纤维产品。

近日,南京工业大学教授郭凯团队与连云港杜钟新奥神氨纶有限公司、苏美达轻纺国际集团携手,设计并开发出全新生物基氨纶材料新结构、新产品,所开发的生物基氨纶纤维各项性能达到优等品级,成本远低于国际同行,生物碳含量远高于国际同类产品。项目还开发形成了三个牌号的生物基氨纶新品种,相关产品的新结构已获授权国内外发明专利保护。

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生物基氨纶新产品 课题组供图

氨纶被誉为纺织品中的味精,纺织服装行业素有“无氨不成布”的说法,全球含有氨纶纤维的纺织品,其产值每年超过3300亿元。与常规氨纶相比,生物基氨纶采用可再生的生物质为原材料,取代不可再生的石油基原料,具有环境友好、原料可再生、生产碳足迹少、可降解等优势,符合纤维制造绿色、可持续化发展理念,是国际纺织材料领域的重点在研产品。然而,现有的美国和韩国同类产品价格极高,生物碳含量低于40%。

“常规的制备生物基氨纶嫌的思路是以生物基的聚四氢呋喃来制备生物基氨纶,其工艺路线长,产品成本高。我们采用完全不同于聚四氢呋喃生物基氨纶路线,利用全新的生物基原料和氨纶制备思路,经过分子结构设计和聚合工艺改造,氨纶纤维70%的成分来自生物基原材料,与由化石原料制成的同等产品相比,其碳足迹最高可减少44%,同时保持了与传统莱卡纤维相同的性能参数。”该项目团队成员、南工大教授孙戒介绍。

氨纶纤维对纺丝原料和产品性能的要求极为苛刻,纺丝原液粘度要适中,所纺出来的纤维性能在伸长率、回复率、张度、张力衰减率等方面均要达标。比如,20D的生物基氨纶纤维丝极细,9000米长的纤维丝仅重20克,同时还要兼顾穿着舒适性、材料弹性、纺丝成品率等综合要求,开发难度极大。该团队经过近5年的联合攻关,数百次调整实验方案、技术配方、工艺路线,才开发出这款生物基氨纶新产品。

江苏是纺织服装生产制造大省,高端纺织是江苏省的16个先进制造业集群之一,品牌服装是江苏省30条优势产业链之一。郭凯告诉《中国科学报》,日前,团队联合连云港杜钟新奥神氨纶公司、苏美达轻纺国际集团和南京先进生物材料与过程装备研究院,就“生物基氨纶研发、工业化及推广”项目进行进一步合作。

据悉,南工大将包含8项发明专利的技术包进行授权交底,连云港杜钟新奥神氨纶公司、苏美达轻纺国际集团投入超2亿元专利许可费和技术研发费,用于生物基氨纶纤维的工业化生产、面料与服装的市场推广,目前四方联合申报的“奥美南Omina”生物基氨纶商标已经进入国家工商总局审查阶段。

 
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