纯壳聚糖纤维产业化关键技术体系的构建与开发

地区:上海市 宝山区

关键词:海斯摩尔生物科技有限公司;东华大学;山东华兴纺织集团有限公司

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004615

成果描述:

该项目属生物基纤维制造技术领域。随着全球石油资源日趋匮乏,绿色纤维及材料替代化石资源,将引领化纤工业发展的方向。壳聚糖纤维是一种国际广受关注和各国争相开发的海洋生物基纤维品种,壳聚糖以虾、蟹壳等原料提取,原料资源丰富、可再生,由壳聚糖制备的壳聚糖纤维,具有优异的生物相容性、广谱抑菌性、生物安全性、可降解性,天然生态,与人体亲和,具有非常广泛的应用前景。国内外在壳聚糖纤维领域进行了长达几十年的持续研发,由于存在原料来源多样化与超高脱乙酰度壳聚糖制备、纯壳聚糖纤维纺丝液制备、速效纯壳聚糖纤维制备、速效壳聚糖纤维混纺非织造布制备等技术瓶颈,难以实现纯壳聚糖纤维产业化。该项目历经12年,在国家产业振兴和技改专项、山东省自主创新成果转化等支持下,取得以下主要科技创新:开发了多种原料甲壳素提取与超高脱乙酰度壳聚糖制备技术。系统研究了不同来源原料微观结构组成及分子量特征、甲壳素提取及脱乙酰化反应机理,研发“三酸四碱”壳聚糖制备关键工艺,解决了多种原料规模化制备超高脱乙酰度壳聚糖生产难题,脱乙酰度达到97%以上。开发了纯壳聚糖纤维纺丝液制备技术。发明片状壳聚糖直接反应溶解一体化工艺技术,解决了壳聚糖纺丝原液制备过程中,壳聚糖分子链断裂引起分子量快速下降的难题;发明高黏度纺丝液负压、离心、剪切、刮膜摊薄复合脱泡技术,提高了纺丝液均匀性,解决了后续纺丝性能差的难题。开发了速效纯壳聚糖纤维制备技术。研制大流量高压挤出和平推流高温凝固工艺技术,避免大丝束中纤维之间的干扰,解决了难以连续喷丝和纤维均匀性的难题;研发强化壳聚糖纤维抑菌功能工艺技术,解决了实现1小时内速效抑菌的难题。开发了速效壳聚糖纤维混纺非织造布制备技术。研发“一线四工艺”专用技术与装备,解决了现有非织造布装置无法有效适用于加工壳聚糖纤维的难题;发明热风和同点异温轧固联用技术,解决了热风工艺难以制备壳聚糖纤维非织造布的难题。该项目实现了原料提取、纺丝、非织造布制备的技术体系构建及系列产品开发,经技术鉴定,整体技术达到国际领先水平。已获发明专利9项(其中国际专利5项)、实用新型专利18项,主持起草国家、行业标准4项(已颁布实施行业标准2项),项目已建成千吨级纯壳聚糖纤维及复合非织造布生产线。产品现已销往台湾明基、美国JH、中国航天科技集团第七研究院、中国军事医学科学院等国内外知名单位,广泛应用于面膜、卫生巾、纸尿裤、止血海绵、高端敷料等领域,特种壳聚糖纤维布已应用于中国载人航天器材领域。近三年该项目新增销售额25.96亿元,利润3.29亿元。该项目巩固了壳聚糖纤维及制品的领军地位,发挥了海洋生物基纤维规模化应用示范作用,加快推进了生物基纤维产业发展,有力的促进了中国生物基纤维行业跨越式的技术进步。
需求匹配