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填补国际抑菌织物应用材料空白

【摘要】:
壳聚糖来自于海洋中的虾蟹壳,通过溶解、提纯,经纺丝等后序加工处理获得功能性优异纤维及其制品,该项技术在山东经过上万次试验日前终获成功,攻克了高品质纯壳聚糖纤维与制品产业化关键技术,这不仅填补了国内空白,而且贯彻了十九大精神,在世界上首次实现规模化智能化生产,为我国将海洋生物质新材料应用到医疗卫生产业领域开辟了一条新路。据了解,攻克此项技术的海斯摩尔生物科技有限公司位于山东宁阳,是目前全球唯一实现纯
壳聚糖来自于海洋中的虾蟹壳,通过溶解、提纯,经纺丝等后序加工处理获得功能性优异纤维及其制品,该项技术在山东经过上万次试验日前终获成功,攻克了高品质纯壳聚糖纤维与制品产业化关键技术,这不仅填补了国内空白,而且贯彻了十九大精神,在世界上首次实现规模化智能化生产,为我国将海洋生物质新材料应用到医疗卫生产业领域开辟了一条新路。
据了解,攻克此项技术的海斯摩尔生物科技有限公司位于山东宁阳,是目前全球唯一实现纯壳聚糖纤维产业化生产的企业,持有国家发明专利7项,国际发明专利5项,实用新型专利70余项,拥有自主知识产权的高性能纯壳聚糖纤维,经中国工程院院士专家组考察认定,在产业化工程化方面的技术达到国际领先水平,开创了中国生物纤维的先河,填补了国际抑菌织物应用材料的空白。
壳聚糖是由自然界广泛存在的虾蟹壳中的几丁质经过脱乙酰作用得到的产物,也称脱乙酰甲壳素。这种天然高分子具有显著的杀菌防霉、止血促愈等生物学特性,其生物功能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等性能优良,国际上对此展开研究的历史长达200年之久。1991年,世界甲壳素学会将其称为人体生命第六要素。
近年来,壳聚糖在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。但将壳聚糖抽丝变成纤维,用于纺织并制成功能性产品,却一直是空白。
“由于工艺的极其复杂性,致使国内乃至国际都难以将壳聚糖纤维产业化。其主要制约是纺丝液的制备,如溶液脱泡环节就存在很大难点。纯壳聚糖纺丝液黏度超高,是传统粘胶纤维的十倍,按照传统脱泡方法根本行不通。脱乙酰度、黏度是壳聚糖最重要的指标,酸碱浓度、反应温度及反应动态都是影响提取壳聚糖质量的重要因素。由于壳聚糖属于边缘科学,在国内既无科研资料可借鉴,也无装备可制造,专业技术人才更是匮乏。”海斯摩尔生物科技有限公司董事长胡广敏说。
在这种情况下,他们选择了自己潜心钻研。5年的时间,历经上万次试验,终于找到了从虾蟹壳中提取壳聚糖的“良方”,真空下分离、刮膜、动态等复合式脱泡技术由此诞生。
为实现壳聚糖产业化,他们同时着手的研究还有设计生产线。
“研发年产200吨生产线期间,由于纺丝溶液黏度超高,纺丝轴扭转剪切力过大,导致纺丝轴连续断掉四根。走遍全国多个省份,竟找不到一家能够解决这个难题的设备制造企业。我们尝试在计量泵两个腔体结合面中加锡纸作为垫片,令人出乎意料的是,困扰多时的断轴难题竟得到完美解决,终于生产出第一批合格的壳聚糖纤维!”65岁的海斯摩尔生物科技有限公司周家村总工程师说。
据了解,该公司涉足壳聚糖纤维已经十年,从小实验做起,通过多次技术创新及开发,将纺丝原料做到高纯度,并达到医疗用品的性能要求,实现千吨级生产成套技术和装备,发展了富有特色的生物质纤维产业链。从纤维到应用,从服装、家纺用,到高科技含量、高附加值的产业用纺织品,这家公司也为拓展壳聚糖纤维的应用,研发了水刺/针刺/热风非织造布制备技术。
年产2000吨的水刺、针刺、热风三条壳聚糖纤维非织造布全自动化生产线很快建成投产,以壳聚糖纤维为核心原料织造的“海斯摩尔”成功应用于“天宫一号”、“神州八号”空间站软体水箱外囊及货运包,使该公司一下子成为中国航天事业合作伙伴而声名大振。紧接着公司研发生产的具有止血、抑菌等特殊生物学性能的“海斯摩尔”医疗敷料、内衣、面膜等产品也顺利“敲”开国际市场的大门,实现年创利税6000万元,迈入了进军医卫健康产业发展的“快车道”。
2017年工信部、发改委、科技部、财政部联合发布的《新材料产业发展指南》,明确提出了提升医用级聚乳酸、海藻酸钠、壳聚糖生产技术水平,满足发展高端药用敷料的要求。海斯摩尔生物科技有限公司研发了水刺/针刺/热风非织造布制备技术,拓展了壳聚糖在医卫护理方面的应用,不仅实现了规模化生产,而且贯彻落实了十九大提出的工业生产智能化的精神,为行业发展起到推动作用。