让废物变成新型纤维材料

      中化新网讯  由武汉科技学院完成的优质天然高分子材料超细粉体化及其高附加值的再利用项目，在国际上首次开发出可在常温下加工有机高分子材料超细粉体的设备及工艺，成功研制出平均粒径在1微米左右且保持了原材料性能特点的羊毛、蚕丝、羽绒及珍珠等超细粉体，为优质天然高分子材料的再利用提供了一条新的途径。该项目由此获得2008年度国家技术发明二等奖。
    　　
      据项目负责人、武汉科技学院副院长徐卫林教授介绍，在自然界中存在许多不能直接用于纺织加工的优质天然纤维材料，如羊毛、蚕丝的下脚料、羽毛以及其他动物毛发等，这些优质资源由于受到自身物理性能或者现有生产技术的限制无法直接利用而导致大量废弃，不仅浪费资源，而且危害环境。随着石油化工原料涨价、人们环保意识的增强，开发利用这些优质天然材料成为国内外研究的热点。
    　　
      超细粉体材料加工是上世纪70年代后期，随着现代高新技术产业的兴起而发展起来的一个领域，受到国内外普遍重视。纤维大分子由于聚合度、大分子取向度以及结晶度高，大分子之间又存在化学键，因而很难超细粉体化。目前由超细粉体加工技术加工的有机高分子材料超细粉体一般在10微米左右，不能满足加工要求。
    　　
      武汉科技学院经过多年的实验研究，在国际上首次研制出可在常温下加工有机高分子材料超细粉体的加工设备及其加工工艺，并结合物理与生物化学综合预处理及粉体深加工工艺，制备出了平均粒径1微米左右的天然有机高分子材料超细粉体。研制的粉体包括羊毛、蚕丝、羽绒及珍珠等材料的超细粉体，它们保持了原母体材料的性能特点。
    　　
      在有机高分子材料超细粉体加工应用方面，该项目以超细粉体为改性剂，采用接枝共聚或共混的方法，将改性粉体与腈纶、粘胶原液和PP切片进行共混纺丝，生产出了含羊毛超细粉体的改性粘胶纤维和腈纶纤维，生产的纤维除具有原纤维的性能外，还具有改性材料的性能特征。由于粉体比表面积大及超吸附能力强，因此所开发的新型纤维具有典型羊毛酸性可染的特点，还可以达到消光的作用，同时在纤维的手感、舒适性等方面均有显著改善，达到了材料性能的互补和优化。该技术已在湖北等地的化纤企业应用。
    　　
      项目组还以超细粉体为骨架，与在一定温度下分解为具有气体特征的药品复合，将这些改性的羽绒、羊毛、蚕丝等超细粉体用于改性聚氨酯膜的生产中以产生微孔结构，并将该技术用于纺织品的后整理及合成革和人造革的生产中，显著提高了纺织品的透气性以及人造皮革产品的仿真性和吸湿透气性。该技术已在安徽、山东等地的合成皮革生产企业以及一些纺织服装企业获得应用。
    　　
      此外，该项目成果还在生物医药行业获得应用。科研人员以有机高分子材料超细粉体为载体，通过吸收某些特殊的药物制作特种药物缓释微胶囊，然后与特殊高分子材料进行复合用于生产特殊生物用品；以小口径管状织物为支撑物，与药物改性的蚕丝粉体进行复合，同时以特殊医用聚氨酯为有效黏结物，在国际上首次制出直径在6毫米以下的小口径人造血管，为小口径人造血管的生产探索了一条新路。
    　　
      据介绍，该项目先后得到国家自然科学基金、教育部、湖北省科技厅等单位的资助，同时得到澳大利亚羊毛创新公司的支持，部分研究成果达到国际领先水平，先后申请美国及中国发明专利9项，在国内企业应用后，取得了良好的社会和经济效益。

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