我國(guó)蛋白纖維產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，品種齊全，在新技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化方面不斷取得突破。功能化、綠色化已經(jīng)成為蛋白纖維發(fā)展的重要方向。近日，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)材料科學(xué)與光電技術(shù)學(xué)院研究員蘇娟娟團(tuán)隊(duì)制備出一類具有良好的抗冰能力和低溫機(jī)械性能的耐凍蛋白纖維。與傳統(tǒng)纖維形成鮮明對(duì)比的是，該蛋白纖維即使在零下20攝氏度至零下40攝氏度，也能保持高剛度和韌性。

廢棄物變身紡織新材料

我國(guó)是蛋白纖維生產(chǎn)品種覆蓋面較廣的國(guó)家之一。大豆蛋白纖維、牛奶蛋白纖維、羊毛蛋白纖維、桑蠶絲蛋白纖維等都已經(jīng)應(yīng)用在高檔服裝、家居服飾、家紡用品等領(lǐng)域。比如蠶蛹蛋白纖維，是以抽絲后的蠶蛹為原料，提取蠶蛹蛋白，對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性，制成蛋白質(zhì)紡絲液，并與粘膠紡絲液共混紡絲制成的。又如羊毛蛋白纖維，以皮毛下腳料為原料，制備出蛋白質(zhì)含量約3%的蛋白液，然后加入粘膠纖維等纖維素材料中制成。用羊毛蛋白纖維生產(chǎn)的面料手感柔軟、具有真絲般的光澤、透氣性好、抗靜電。

蠶蛹蛋白纖維、羊毛蛋白纖維等原料均來(lái)自生產(chǎn)的下腳料。可再生資源的綜合利用與現(xiàn)代纖維加工技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)了蛋白纖維生產(chǎn)的“變廢為寶”。

蛋白纖維研發(fā)不斷取得新進(jìn)展

目前，新的蛋白纖維及其生產(chǎn)技術(shù)也正不斷取得新進(jìn)展。

比如文章開(kāi)頭提到的蘇娟娟團(tuán)隊(duì)研發(fā)的耐凍蛋白纖維，是將兩種類型的抗凍蛋白，即來(lái)自海嘴魚的Ⅲ型抗凍蛋白和來(lái)自雪蚤的富含甘氨酸的抗凍蛋白(SnAFP)，嵌合在高度有序的蛋白結(jié)構(gòu)中得到的。

就像是“防凍劑”，抗凍蛋白能夠結(jié)合小冰晶，并抑制大冰晶生長(zhǎng)，進(jìn)而保護(hù)細(xì)胞和血液在冰點(diǎn)下不結(jié)冰，并進(jìn)行正常代謝，保證海嘴魚在極地環(huán)境、雪蚤在厚厚的積雪下能正常生存。在新研發(fā)的耐凍蛋白纖維中，抗凍蛋白能捕獲水分子或冰晶等，進(jìn)而為蛋白質(zhì)纖維提供“保護(hù)層”，提高了纖維的抗凍性。據(jù)測(cè)試，在零下40攝氏度的低溫下，耐凍蛋白纖維中的冰結(jié)晶受到抑制，纖維更光滑、截面上的皺紋更少，因此也保持了較高的低溫剛度和韌性，以及良好的機(jī)械穩(wěn)定性，這使得用蛋白纖維制造具有出色抗凍性能的紡織品成為可能，比如在南極洲使用的繩索或北極極地服裝、航空服等。

又如，恒天海龍股份有限公司等研發(fā)的一種新型多功能動(dòng)物蛋白再生纖維素纖維，其原料來(lái)自動(dòng)物的毛。上海帕蘭朵紡織科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理、教授級(jí)高級(jí)工程師方國(guó)平說(shuō)，由于纖維的橫截面呈C形中空，形狀的飽滿率和圓滑度好，從而使纖維具有了獨(dú)特的截面形態(tài)。這種截面形態(tài)使得多功能動(dòng)物蛋白再生纖維素纖維在微觀結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)了纖維素和蛋白質(zhì)共存共融，使這款動(dòng)物蛋白再生纖維素纖維具有了其他纖維不具備的多功能特性，比如良好的透氣性和抗靜電性，以及優(yōu)異的吸濕發(fā)熱性等。再配合獨(dú)特的紡紗技術(shù)、織造技術(shù)和定型技術(shù)等，使該纖維技術(shù)成本和生產(chǎn)成本大幅下降，由此生產(chǎn)的紗線和針織面料與同類產(chǎn)品相比，性價(jià)比更高。

生物基化學(xué)纖維發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁

隨著石油資源的日益枯竭和棉花種植面積的不斷減少，包括蛋白纖維在內(nèi)的生物基化學(xué)纖維，顯現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。原料的可再生、廉價(jià)、低污染、資源豐富等屬性，使生物基化學(xué)纖維具備極大的可持續(xù)發(fā)展性，也成為棉纖維和滌綸、腈綸、錦綸等化學(xué)纖維強(qiáng)有力的伙伴。

國(guó)家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)司原巡視員賀燕麗說(shuō)，生物基化學(xué)纖維與人體親和，具有抑菌、阻燃、生物降解等特性，發(fā)展生物基化學(xué)纖維具有重要意義。

“十三五”以來(lái)，我國(guó)生物基化學(xué)纖維產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較快增長(zhǎng)，一批具有產(chǎn)業(yè)實(shí)力和技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的企業(yè)進(jìn)入了生物基化學(xué)纖維及原料領(lǐng)域。我國(guó)初步形成了生物基纖維素纖維、生物基合成纖維、海洋生物基纖維及蛋白纖維的產(chǎn)業(yè)體系。工信部、國(guó)家發(fā)改委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于化纖工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，到2025年，我國(guó)生物基化學(xué)纖維和可降解纖維材料產(chǎn)量年均增長(zhǎng)20%以上。

賀燕麗認(rèn)為，當(dāng)前生物基化學(xué)纖維還存在一些問(wèn)題，比如多數(shù)品種的產(chǎn)能規(guī)模偏小、產(chǎn)品成本偏高競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)等。

不過(guò)，中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)總經(jīng)濟(jì)師、生物基化學(xué)纖維及原料分會(huì)秘書長(zhǎng)李增俊說(shuō)，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，公眾對(duì)生物基化學(xué)纖維產(chǎn)品的功能和價(jià)值認(rèn)識(shí)不斷深入，其產(chǎn)能規(guī)模偏小、產(chǎn)品成本偏高等問(wèn)題將會(huì)逐步得到解決。

賀燕麗表示，“十四五”期間，我國(guó)應(yīng)努力提高生物基化學(xué)纖維原料的自給率和多元化水平，提高重點(diǎn)生物基化學(xué)纖維品種的規(guī)模化和工藝裝備的自動(dòng)化水平，大力降低生產(chǎn)成本。在開(kāi)拓下游紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域取得實(shí)際成效。