紅藻提取液直接制備卡拉膠纖維

新材料及其應用

目前卡拉膠纖維的制備方式仍然采用先熱水提取卡拉膠粉末（見圖1①：將海藻經過除雜、熱水提取、過濾、干燥，得到卡拉膠粉末），而后經濕法紡絲（圖1②,即將卡拉膠粉末溶于熱水或堿中，配成卡拉膠溶液，再經凝固浴凝固成纖）制備卡拉膠纖維。此工藝流程要經過沉淀、干燥、再溶解的方式，對水資源、乙醇、能源等耗費過多。本技術通過將卡拉膠提取過程中所得的提取液，不經沉淀干燥成粉末狀態，而直接將提取液轉換成紡絲液（圖1③),將大大縮短工藝流程，減少水和能源損耗，從而進一步降低產品價格，提升海藻纖維的產品競爭力。

圖1卡拉膠的提取與卡拉膠纖維的制備流程圖

傳統上卡拉膠纖維的制備需經過提取-干燥-溶解-紡絲的步驟，本課題開創性的提出由海藻提取液不經沉淀干燥，一步法進行濕法紡絲制備卡拉膠纖維，能夠大大節省操作步驟和能源、資源損耗，提取過程中加入NaOH降低卡拉膠溶液的凝固溫度，是本課題的另外一個創新之處。卡拉膠纖維是一種全新的可再生性資源纖維新材料，纖維整個紡絲工藝無污染，是一種真正的綠色纖維新材料。由于其獨特的分子結構，卡拉膠纖維具有非常優異的阻燃性能，且具有生物相容等特點，是一種應用前景非常廣闊的纖維新材料。海藻纖維作為高檔紡織服裝及醫用纖維材料具有重要的經濟效益。我國作為世界上最大的海藻養殖與加工國家，海藻總產量占世界產量的60%以上，加工能力居世界首位。但是目前海藻產業在海洋經濟中仍屬薄弱環節，海藻產業的產值不理想。我國海藻的養殖技術處于世界領先水平，但影響海藻產業的主要因素在于海藻的開發利用及高端產品開發研究。通過采用低能耗、低污染、高效的海藻提取液直接紡絲技術開發卡拉膠纖維，不但可以極大提高海藻產業的附加值，開發高端產品，而且為海藻的應用開拓了重要的領域。初略估算，1噸紅藻經過加工，大約可制備成0.30噸卡拉膠纖維，傳統路線約需要36小時，用水量大約需要105噸，乙醇用量大約需要5噸，約需花費5萬元，而采用新路線僅需要12小時，用水量需要80噸，乙醇用量大約需要2噸，約需花費7.5萬元，直接節省2.5萬元。根據海藻酸鹽纖維的定價標準，卡拉膠纖維按30萬元/噸計算，新路線可產生經濟效益4萬元/噸海藻。

發明專利

201711386375.6

已有樣品 、 通過小試

達到國內先進水平

獨立研究