赵永霞

生物质纤维资源可持续发展，是化纤行业重要的发展方向。而壳聚糖作为其中重要的组成部分，虽具有原料来源丰富、天然抑菌、产品潜在应用广泛等特点，但多年来一直面临高品质壳聚糖资源短缺、企业规模小、发展缓慢、产品缺乏认知等问题的困扰。因此，对于行业来说，亟需突破高品质壳聚糖可控提取，大容量、高效纺丝工程，品质提升与产品开发等技术瓶颈；开发壳聚糖提取与资源拓展技术；建立千吨级纯壳聚糖纤维生产工艺和多功能、高性能产品。

在这一行业背景下，山东海斯摩尔生物科技有限公司主导完成的“千吨级纯壳聚糖纤维产业化及应用关键技术”项目在百吨级纯壳聚糖生产的基础上，成功实现了生物质功能纤维工程技术的重大突破，有力提升了壳聚糖纤维的产业化进程。项目研究了多源虾和蟹壳的组成、微观结构、分子量分布及酸碱作用机理，发明了多地域的虾、蟹壳纺丝用壳聚糖高效提取与品质控制技术；深入研究了壳聚糖脱乙酰化、黏度与溶解、降解机理，开发了片状壳聚糖高剪切直接反应、快速溶解一体化技术以及真空刮膜式脱泡装置与快速脱泡技术，制备出了可纺性良好的均质高黏度壳聚糖纺丝液；基于流变与纺丝成形机理，开发了高压触变性流体挤出技术、平推流高温凝固技术。

项目开发的原液制备与气压紧凑输送技术，解决了高黏度纺丝液的输送和控制难题；开发的分区高密度大直径喷丝板，实现了高效高密度挤出、均匀成形，可全纺程调控纤维结构域强度；设计了往复式逆流水洗装置和2 000 t级中水回用系统，建立了全球首条高效节能千吨级纯壳聚糖纤维纺丝生产线，可实现连续稳定地生产，得到的壳聚糖纤维具有吸湿祛臭、吸附螯合、抑菌防霉等特点，且性能优良，干断裂强度达到1.8 cN/dtex。

该项目对于生物质纤维领域今后的发展具有突破性意义，其创新点主要表现以下几个方面。

创新点一：纺丝级高品质壳聚糖可控提取技术

针对不同种类虾壳、蟹壳组成存在巨大差别，造成多资源可控提取困难的问题，开发多地域虾、蟹壳纺丝用壳聚糖高效提取与品质控制技术。

创新点二：高可纺性壳聚糖纺丝液制备技术

包括片状壳聚糖高剪切直接反应、溶解一体化技术、复合快速脱泡技术，核心是均匀可控。

创新点三：大流量高效高密度挤出、纤维均匀成形技术

为实现大流量高黏度触变性壳聚糖纺丝液的顺利均匀挤出，开发了大流量计量泵高压低温触变性流体挤出技术、分区高密度大直径喷丝板、平推流高温凝固技术。

创新点四：建立千吨级纯壳聚糖纤维纺丝工程

开发了全球首条高效节能千吨级纯壳聚糖纤维纺丝生产线，包括原液制备与紧凑型设计、气压输送技术、2 000 t级中水回用系统和往复式逆流水洗装置。

创新点五：纤维后加工与制品开发关键技术

开发了纯壳聚糖纤维纺纱和壳聚糖纤维全色系染色技术，同时开发了壳聚糖纤维系列制品。

据介绍，该项目已形成自主产权体系，目前已申报专利35项（含国际发明 8 项），其中授权发明专利 4 项、实用新型1 项。

在纯壳聚糖纺丝技术获得巨大突破的基础上，海斯摩尔公司放眼全局，积极建立与拓展壳聚糖纤维混纺产业链，开发了纯壳聚糖纤维无卷曲、柔性梳理成条、低张力纺纱、活性染料染色以及相关的水刺、针刺及热风非织造布制造等技术，为壳聚糖的终端应用提供了无限可能。目前，其产品已成功应用于航天、医疗卫生、内衣服饰、军品、过滤防护等领域。其中，开发的壳聚糖特种纤维布具有抑菌、阻燃、抗静电、防霉、240 ℃高温脱气气味等特殊功能，多功能布已应用于神舟飞船和天宫1号，助力于国家的航天事业。