理论教育 海藻纤维:一种安全、高品质的面料选择

海藻纤维:一种安全、高品质的面料选择

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,在可用作制备海藻纤维的原料中,最常用的是可溶性钠盐粉末,即海藻酸钠。三是海藻纤维的阻燃性良好,海藻纤维在空气中不会起明火,产品安全性好,可以用于生产防护服、儿童玩具等。因此,海藻纤维材料非常适宜做成高档纱布、敷料、手术缝合线、创可贴等。在火灾现场,消防员身着海藻防护服,更安全、更自如。

海藻纤维:一种安全、高品质的面料选择

时光进入2013年11月,全国各地人们的生活突然被一种微细颗粒物困扰住了。这种微细颗粒物是环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,可被直接吸入人体,干扰肺部气体交换,引发哮喘、支气管炎和心血管病等疾病。它有个“大名鼎鼎”的名字叫“PM2.5”。

于是,市场上活跃起一种能有效过滤PM2.5微粒的“PM2.5口罩”,作为个人主要防护工具,快速地走进每个普通人的生活。其中赫赫有名的就是“海藻纤维PM2.5口罩”,这款口罩相对于市场上其他PM2.5口罩,佩戴上后呼吸更顺畅。经权威检测,海藻纤维口罩PM2.5过滤效率能达到96%。

海藻纤维PM2.5口罩主要由海藻纤维、玉米纤维、竹炭纤维组成,其核心是可更换式海藻纤维竹炭涤纶滤膜。海藻纤维对空气中PM2.5中重金属成分吸附效果显著;竹炭纤维对甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘有超强吸附力。另外,海藻纤维技术因材质独特、耐用舒适,多被应用到军工产品。

对于海藻纤维,许多人可能感到很陌生。人们不禁要问:海藻也可以被穿在身上吗?答案是肯定的。可以被穿在身上的海藻纤维其实是一种由天然海藻中所提取的物质纺丝加工而成的特殊材料。

传统的纤维有两个来源:一个是陆地生物质纤维,包括棉、麻、丝、毛等;另一个是从石油产品中提取的合成纤维。在当今陆地和石油资源日益减少的形势下,向海洋进军,开拓纤维的第三来源已成为人类生存获取更多资源的有效途径。目前最理想的替代品是生物可降解纤维。生物可降解纤维是指在自然界微生物细菌霉菌和藻类的作用下,可完全分解为低分子化合物的纤维材料。海藻纤维就是这样一种纤维。

防PM2.5的海藻纤维口罩

以天然海藻为原材料

海洋中有许多种海藻,海藻纤维的原材料来自天然海藻中所提取的海藻多糖,其有机多糖部分由β-D-甘露糖醛酸(简称M)和α-L-古罗糖醛酸(简称G)两种组分构成。科学家们经过细致和深入的研究,明确了海藻酸分子中,多聚甘露糖醛酸(M)和多聚古罗糖醛酸(G)以不规则的排列顺序分布于分子链中,两者中间以交替MG或多聚交替(MG)n相连接。目前,在可用作制备海藻纤维的原料中,最常用的是可溶性钠盐粉末,即海藻酸钠。先用稀酸处理海藻,使不溶性海藻酸盐转变成海藻酸,然后加碱加热,生成可溶性的钠盐溶出,过滤后,加钙盐生成海藻酸钙沉淀,该沉淀经酸液处理转变成不溶性海藻酸,脱水后加碱转变成钠盐,烘干后即为海藻酸钠。

海藻纤维的生产方法,通常是湿法纺丝制备法,即用海藻提取海藻酸盐为原料,以水做溶剂,用特殊设备制出强度高、性能好的海藻纤维。具体做法是,先将可溶性海藻酸盐(例如海藻酸钠)溶于水中形成黏稠溶液,然后通过喷丝孔挤出到含有Cu2+、Zn2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等金属阳离子的凝固浴中,G单元上的Na+与二价金属离子发生离子交换反应,G单元与Ca2+形成蛋盒结构,G基团堆积而形成交联网络结构,从而转变成水凝胶纤维析出,形成固态不溶性海藻酸盐纤维长丝。该长丝经过拉伸、水洗、干燥、卷曲形成纤维,即所谓海藻纤维。纤维经分离、梳理和铺层可以制成连续的非织造布。

由于海藻纤维的原料来自天然海藻,因此具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能,是新型环保绿色纤维的代表之一。这种纤维能够被加工成任意长度和纤度的短纤或长丝,也可以与其他纤维混纺,最终可以用于制造衣服、家用纺织品、床垫等。而且海藻纤维具有许多传统纤维没有的新特性,是一种极具革命性的高端新科技产品,发展前景十分广阔。(www.daowen.com)

一是海藻纤维具有吸湿保湿功能。在纤维中可以通过与皮肤的接触发挥吸湿性能,积极释放海藻成分,令穿着者的皮肤吸收海藻释放的维生素矿物质。这种纤维包含钙和镁等主要的矿物质,维生素包括维生素A、E、C等。化妆品的研究显示出海草成分具有的矿物质和维生素A、E、C对皮肤有自然的益处,而且不会让人有过敏反应。由于吸水能力比较强,海藻纤维可以调和空气中的水分,具有很好的保湿功能,做成的衣服不仅夏天穿起来舒服,而且还能够抑菌益肤,起到美容保健的作用。

提取海藻酸盐

制成海藻纤维

二是海藻纤维有一定的防辐射效果。由于海藻酸钠在水溶液中存在着-COO-,-OH基团,能与多价金属离子形成配位化合物。离子在纤维基质中含量增加到一定程度时,离子间的结合力增强,足以克服离子间的静电斥力作用而使其相互连接起来,形成导电粒子链,提高了织物的电磁屏蔽和抗静电能力。海藻纤维中含有的大量金属离子,使海藻纤维具有屏蔽电磁波的功能,尤其是对于低频电磁波效果非常好,可以应用于孕妇装生产。

三是海藻纤维的阻燃性良好,海藻纤维在空气中不会起明火,产品安全性好,可以用于生产防护服、儿童玩具等。海藻纤维的自阻燃性,既免去了高成本的阻燃剂,又不会像以往的阻燃材料那样遇火之后产生有害气体,可以说是阻燃材料的理想原料,将它制成阻燃服装,遇火后不产生有害气体,不产生熔滴,也不会对皮肤产生二次伤害。

美女们穿着海藻衣,盛夏也不会挥汗如雨

四是在生物医学方面,由于海藻纤维中含有大量的钙离子,可以和血液中的钠离子交换,从而起到良好的止血效果,促进伤口愈合。因此,海藻纤维材料非常适宜做成高档纱布、敷料、手术缝合线、创可贴等。

目前,我国的淡干海藻总产量达120万吨,仅海带养殖年产淡干海带就有80万吨,海藻酸钠产量3万吨左右。从海洋中提取海藻,再从海藻中提取海藻纤维。深水海底为人类的服装纺织发展带来了新的尝试。

也许不久的将来,人们穿着海藻衣在盛夏也不会挥汗如雨;准妈妈们穿着海藻衣也不必担心辐射对还没出生的小宝宝有危害;小女孩玩着身着海藻衣的芭比娃娃,快乐成长。家里的床上是海藻床单、海藻被套,窗户上挂着海藻窗帘。在手术室,医生接过海藻纤维的纱布,用海藻纤维制成的手术缝合线完成手术。在火灾现场,消防员身着海藻防护服,更安全、更自如。

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