(7)植物蛋白纖維
除上述5種植物性資源的綠色纖維外,植物蛋白纖維也是一種植物綠色纖維。植物蛋白纖維的研究可以追溯到20世紀30年代。
1938年,美國ICI公司從花生中研制蛋白纖維。1939年,Corn Product Refining公司從玉米中提煉蛋白纖維。1948年,美國通用汽車公司從豆粕提取大豆纖維。
但是,由于原料限制、纖維性能不理想、得率低、成本高等原因,它們都未實現工業化生產。
目前,在植物蛋白纖維中,研究和開發較多的是大豆蛋白纖維,因此相對地成果也較多。2000年,在我國河南濮陽,經10年研究開發,已初步開發成功大豆蛋白纖維,建成1500t/a裝置。
生產過程是,大豆粕浸泡后分離出球蛋白,和丙烯腈接枝后紡絲成纖。性能方面,開發出的大豆蛋白纖維有羊絨的手感、蠶絲的光澤、棉纖維的導濕、似羊毛的保暖性等優點。
我國自行研制、開發、生產的綠色環保大豆纖維,并且投入工業化生產,是世界首創。因此,針對我國大豆原料資源豐富和紡織加工能力強的優勢,繼續改進提高,并進行一條龍產品開發,具有較大的發展前途,并且對新型的民族紡織工業的發展意義重大。
目前,在我國浙江、四川等地的企業,已經在大豆蛋白纖維的基礎上開發出產品,并取得了成功。
(8)甲殼素纖維
甲殼素(Chitin)也叫甲殼質,存在于蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的殼內。將蝦、蟹甲殼粉碎、干燥后,經脫灰、去蛋白質等提純和化學處理,得到甲殼素粉末,這是一種以N-乙酰基-D-葡萄糖胺為基本單元的氨基多糖類高分子--殼聚糖。
殼聚糖又稱幾丁聚糖,將其溶于適當溶劑后采用濕法紡絲工藝紡絲,可以得到甲殼素纖維。因此,相對于上述的6類綠色植物纖維,甲殼素纖維是一種動物綠色纖維。
甲殼素纖維的原料來自天然,蘊藏量僅次于纖維素,是對蝦、蟹殼類廢棄物的充分利用,而且甲殼素纖維廢棄物也可自然降解。
同時,甲殼素纖維具有極好的生物相容性,且具有抗菌、保健等功能,是理想的衛生、保健紡織品和醫用材料,適于做內衣、醫用縫線和醫用敷料等。
因此,甲殼素纖維是一種重要的綠色纖維,在我國的上海浦東等地已經開始產業化,實現了批量生產。
(9)無染色羊毛
生物遺傳技術得到的彩色棉纖維,可以從根本上杜絕纖維產品的染色加工時可能會帶來的環境污染,同樣的思路也啟發人們重新認識動物性資源的纖維。
因此,有關學者提出,無染色羊毛也是一種利于生態環境的紡織纖維。對綠色纖維無染色羊毛的產品,毛織物的顏色就是原來羊的顏色,如奶白色、棕色、灰色等,不經任何其他的染色加工工藝。
(10)蠶絲、蜘蛛絲
羊毛從成分上講,實質上是一種動物性資源的蛋白纖維。蠶絲、蜘蛛絲與之一樣,作為蛋白纖維,它們在自然界也都可以自動降解,因此也認為都是動物性資源的綠色纖維。
其中,蜘蛛絲具有卓越的強伸度和高彈性。正因為這樣,人們一直希望像利用蠶絲一樣利用蜘蛛絲,故對蜘蛛絲方面的研究,至今從未放棄過。
例如,杜邦公司正運用生物工程技術著力研究DNA的重新聯合,仿造蜘蛛絲。他們首先用先進的計算機模擬技術建立蜘蛛絲蛋白質各種成分的分子模型,然后運用遺傳學基因合成技術把遺傳基因植入酵母和細菌,仿制出蜘蛛絲蛋白質,溶解后抽出的絲輕、強、有彈性,仿真如真,纖度可達真絲的1/10,強力是相同纖度鋼絲的510倍。
(11)奶類蛋白纖維
蛋白纖維不僅是可降解的,而且蛋白質類織物與同為蛋白質組成的人類皮膚具有特殊的親和性,因此人們對蛋白纖維的研究興趣并不限于羊毛、蠶絲和蜘蛛絲等天然存在的纖維,也將蛋白纖維的獲得視野擴展到其他含蛋白質豐富的物質,特別是奶類。
與植物蛋白纖維一樣,動物奶類蛋白纖維的研究也可以追溯到20世紀30年代,1935年意大利Fessetti公司就研究從牛奶中研制蛋白纖維。
到20世紀末期,日本東洋紡公司終于首先在世界上開發出用酪蛋白制造的工業化牛奶蛋白纖維--Chinon。
Chinon外觀具有天然絲般的、獨特的優雅光澤,觸覺柔軟干爽,能迅速吸收和干燥汗液,并保持適當的熱量,穿著輕盈、舒適,深受年輕消費者的青睞。
Chinon的制造過程從高純度牛奶開始,1立升奶可生產出60g Chinon纖維,因此其得率低(僅2%)、成本高。
盡管如此,作為一種新型的綠色環保性纖維,奶類蛋白纖維仍然值得關注;而且,如果將其與牛奶的其他衍生產品,如脂肪、維生素、乳糖等,一起進行開發,整體的經濟價值并不一定很低。
(12)可降解合成纖維
在合成纖維中,可降解的脂肪族聚酯類纖維被認為是綠色纖維,其中較為典型的是聚己內酯(PCL)纖維和聚丙交酯(PLA)纖維它們都已經開發成功。
聚己內酯(PCL)由環狀單體己內酯開環聚合而成,其熔體可紡制成纖維,性能近似滌綸和尼龍,在土壤和海水中均能分解。
聚丙交酯亦稱聚乳酸,在可降解合成纖維中尤其引人注目,它不僅自身可以生物降解回歸大自然,而且其合成的原料乳酸也來自天然,由淀粉發酵得到。因此,聚乳酸纖維的開發與應用是人類對自然界碳循環的一種和諧參與。
目前,聚乳酸纖維Lactron已經由日本島津和鐘紡于1992年開發成功,其物理性能接近尼龍和滌綸,熱穩定性和熱塑性好,生物降解性能優于纖維素纖維,染色性好,有生物相容性,服用非常舒適,特別是內衣。
不僅如此,聚乳酸還可以作為建筑材料、農業用材、林業用材、家庭制品、衛生醫療用品和造紙業包裝材料等使用。因此,原料不用石油、取材豐富、保護環境、性能優良、用途廣泛的聚乳酸發展前途廣闊。
--聚乳酸的合成成本居高不下!
(13)可回收合成纖維
目前,國際上對聚酯PET等大規模工業化高分子材料的回收利用非常重視。在一些發達國家,已開始對聚酯飲料瓶進行回收,清潔、壓碎后重新制造母料,再紡成高質量的纖維。尤其是美國、德國、意大利等國,已經形成聚酯的工業化生產回收規模,如美國滌綸短纖維現約有30%是利用再生原料的。
錦綸的回收主要集中于化纖地毯,對其用機械方法處理后,再進行解聚,可得到單體己內酰胺,單體純化后再縮聚、紡絲。經過大量試驗,回收后的已內酰胺質量非常接近原來的己內酰胺原料。
總之,滌綸、錦綸等的合成纖維的回收利用,既可解決白色污染,又節約了資源,具有很強的現實意義。