摘要：中國的化纖原料高度依賴進(jìn)口石油，導(dǎo)致化纖行業(yè)嚴(yán)重受限于石油大國，因此以可再生物質(zhì)為原料且環(huán)境友好的生物基化學(xué)纖維近年來受到廣泛的關(guān)注。本文重點(diǎn)介紹生物基化學(xué)纖維的分類、主要品種及應(yīng)用，分析了我國發(fā)展生物基化學(xué)纖維的重大戰(zhàn)略意義。

生物基纖維，指的是利用生物體本身或者其提取物制成的纖維，也就是來源于大氣、水等通過光合作用產(chǎn)生的可再生生物基的一類纖維。生物基纖維的種類豐富，按照原料來源和生產(chǎn)過程不同，可主要分為三大類，即生物基原生纖維、生物基再生纖維和生物基合成纖維，前者通過物理加工方法得到，后兩者通過化學(xué)處理方法得到，所以又可稱為生物基化學(xué)纖維。

生物基化學(xué)纖維的分類和應(yīng)用

生物基化學(xué)纖維是指以生物質(zhì)為原料或含有生物質(zhì)來源單體的聚合物所制備的化學(xué)纖維，主要包括生物基新型纖維素纖維、生物基合成纖維、海洋生物基纖維和蛋白生物基四大類。

表1  生物基化學(xué)纖維的分類

　　(資料來源：中國知網(wǎng))

生物基化學(xué)纖維具有生物可降解性，屬于可再生資源，生產(chǎn)過程無污染，產(chǎn)品親膚，品種豐富，功能突出，可應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、服裝、航空等領(lǐng)域，且應(yīng)用范圍還在不斷拓寬。

1) 聚乳酸(PLA)纖維

聚乳酸纖維屬于生物基合成纖維，以甘蔗、淀粉等可再生資源為原料，是使用范圍最廣的生物基化學(xué)纖維，具有密度小、可加工性能好、抗紫外線性能優(yōu)良等多種優(yōu)點(diǎn)，還具有阻燃、壓電、抗菌防螨功能，用于阻燃抗熔滴制品、智能穿戴以及衛(wèi)生用品、尿不濕、內(nèi)衣、手術(shù)服、防護(hù)服等。

2) 殼聚糖纖維

殼聚糖纖維以蝦蟹的殼制出的殼聚糖為原料，然后使用濕法紡絲制得，其具有人體親和性、生物相容性、生物安全性、光譜抑菌性、可降解性且具有止血促愈功能，能夠進(jìn)一步紡織成紗線、無紡布或者面料，在醫(yī)療、衛(wèi)生、軍工、航天、功能性紡織品、過濾防護(hù)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。殼聚糖纖維還天然具有防螨、廣譜抑菌、保濕等功能，可用于生產(chǎn)面膜。

3) 聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維(PTT)纖維

PTT纖維初始模量低、彈性回復(fù)性好、伸縮性好、懸垂性好、耐氯性好、抗污性好、染色性好且手感柔軟，可用于生產(chǎn)非織造布，以PTT短纖維為原料且采用熔噴法制成的PTT薄型非織造布相比同類型的聚丙烯非織造布，具有較強(qiáng)的抗紫外線性能且柔軟性好，是更好的醫(yī)用紡織品原材料。此外，PTT纖維在一次性尿布、衛(wèi)生巾、汽車坐墊、外衣、裝飾布、建筑安全網(wǎng)等產(chǎn)品也有極大的應(yīng)用潛力。

4) 海藻酸鹽纖維

該種纖維具有阻燃、抑菌抗菌、促愈等功能，且舒適性良好，可生物降解。其阻燃性能尤其突出，極限氧指數(shù)為34%-34.4%，燃燒過程產(chǎn)生的煙氣極少，不釋放有毒氣體，無熔滴，優(yōu)越于市場上常見的阻燃纖維。海藻鹽纖維主要應(yīng)用于阻燃工程、生物醫(yī)療、紡織服裝、衛(wèi)生護(hù)理四大領(lǐng)域。

我國化纖工業(yè)高度依賴進(jìn)口石油，亟需大力發(fā)展生物基纖維材料

中國是最大的化纖生產(chǎn)國，2018年化纖產(chǎn)量為5011.09萬噸，占世界化纖產(chǎn)量的70%以上，穩(wěn)居世界第一。但我國化纖工業(yè)的生產(chǎn)原料有90%以上基于石油，而我國石油大部分從國外進(jìn)口，很明顯我國化纖行業(yè)對國外石油高度依賴，導(dǎo)致我國化纖行業(yè)嚴(yán)重受限于石油大國，給整個(gè)行業(yè)帶來難以將消減的風(fēng)險(xiǎn)。

生物基化學(xué)纖維以生物質(zhì)等可再生資源為原料，生產(chǎn)過程無污染，大力發(fā)展生物基化學(xué)纖維能夠解決由于化纖行業(yè)原料過度依賴石油所導(dǎo)致的資源、能源嚴(yán)重短缺以及環(huán)境污染等問題。開發(fā)生物基化學(xué)品及材料，已經(jīng)成為世界各國實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

由于我國生物質(zhì)資源儲量十分豐富，以農(nóng)、林、牧、海洋等生物資源為原料生產(chǎn)化學(xué)纖維具有很好的發(fā)展前景，符合我國綠色、循環(huán)、可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略。大力發(fā)展生物基纖維能夠增加化纖原料的供應(yīng)途徑，緩解我國對石油進(jìn)口的依賴，促進(jìn)我國化纖工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，對我國石油化工材料轉(zhuǎn)型升級、實(shí)施化纖強(qiáng)國戰(zhàn)略具有重要意義。2013年，發(fā)改委、科技部等聯(lián)合推動(dòng)“生物基材料重大工程實(shí)施”-生物基化學(xué)纖維及原料專項(xiàng)實(shí)施方案，推動(dòng)我國生物基纖維的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;《化纖工業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)》提出將生物基化學(xué)纖維產(chǎn)業(yè)化作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域和方向之一。

結(jié)語

生物基化學(xué)纖維品種豐富，性能優(yōu)異，原料來自于可再生資源，生產(chǎn)過程無污染，發(fā)展生物基化學(xué)纖維是解決化纖產(chǎn)業(yè)原料來源嚴(yán)重依賴石油所導(dǎo)致的資源、環(huán)境等問題的有效途徑，對我國實(shí)施化纖強(qiáng)國戰(zhàn)略具有重要意義，已成為化纖工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃的重頭戲。