东华大学材料科学与工程学院 王华平 陈向玲

　生物质原生纤维历史悠久，而生物质再生与生物质合成纤维的历史比较短。最早的生物质再生纤维是硝酸纤维素纤维，继而粘胶纤维和醋酯纤维等相继问世。20世纪90年代以来，一批新型生物质纤维实现了工业化，粘胶纤维、醋酯纤维、铜氨纤维、竹浆纤维、麻浆纤维、聚乳酸及纤维等产品，都得到了不同程度的发展。“十二五”期间，我国化纤行业在生物质合成纤维方面取得了一定成绩，如：聚乳酸及纤维正在实现产业化，1，3-丙二醇、1，4-丁二醇等生物法多元醇、糖醛等单体原料、聚合物及纤维深加工产业进步迅速。

符合环保大潮流 行业成长新增点

 近年来，随着全球石油资源的日益匮乏、生态环境的日益恶化，传统石油化工技术及产品的副作用和不可持续性日趋显著。我国化纤工业90％以上的产品基于石油，原料成本占生产成本的80％以上，且进口量约占化纤原料总需求量的2/3，对外依存度实际上已经超过了行业平稳发展的安全警戒线，对整个产业链的健康发展带来极大的投资风险和不稳定性。作为世界上最大的化纤生产国，我国化纤的发展将会受到越来越多的制约。

 发展生物质纤维是应对资源匮乏、实现化纤工业可持续发展的需要。我国是全球纺织产品生产和消费大国，目前我国的化纤总产量已占世界60%，是世界最大的化纤生产国。我国是一个缺油的国家，按照现有产业规划，如果今后化工原料依然依靠进口原油加工来支持，那么化纤行业发展难以摆脱受制于人、大起大落的困局。丰富的生物质资源是绿色化工原料的未来出路，越来越多的化工产品可通过生物质资源得到。

　发展生物质纤维是化纤工业实现节能减排、发展低碳经济的需要。纺织工业由于其规模和涉及的范围较大，是温室气体排放较大的行业之一。化学纤维制造业消耗大量的能源，被认为属于高碳行业，因此不符合可持续发展和低碳经济的要求。在世界能源危机和倡导低碳经济的背景下，积极发展生物质纤维对实现低碳经济和节能减排，对农副产品深加工、提高农产品附加值，均具有深远意义。生物质纤维是化纤工业中的新兴产业，必将引领化纤工业发展的潮流。

　发展生物质纤维是提高人民健康水平的需要。目前，生物质纤维在修复和替代人体组织和器官等方面都得到了广泛的应用。此外，如甲壳素纤维、海藻纤维、胶原纤维等虽然在服装领域的用量不大，但在医疗领域应用十分广泛。因此，发展生物质新纤维对于促进现代医学的发展、挽救生命具有重大意义。

　新需求强调差异 多领域交叉融合

　目前，我国生物质纤维的主要品种有竹浆纤维、PTT纤维、PHA纤维、Lyocell纤维、甲壳素纤维等。其中，竹浆纤维具备良好的可纺性和服用性能，尤其是具有抗菌、抑菌、防紫外线和易于生物降解等特性，广泛用于服装面料、床上用品、毛巾浴巾、袜子内裤等。PTT纤维是用玉米制成的生物质1，3-丙二醇（PDO）为原料制成的，广泛用于各种针梭织面料、绒类面料、 内衣面料、T恤面料、泳装面料等。甲壳素纤维主要用于医学领域，作为缝合线可被人体自行吸收，制成医用敷料具有镇痛止血、促进伤口愈合的效果。这些纤维满足着社会生活的多种需求。

　另外，采用传统方法实现纺织化纤产品差别化发展已经走到了尽头，生化技术将为产品差别化带来新的突破。立足于技术，追求满足市场新需求的高性能、新功能，并且兼顾与环境相协调的新型生物质纤维及其制品日益受到工业企业和消费者的青睐，需求旺盛。以生物质工程技术为核心的生物质纤维及生化原料，将引领化纤工业发展的潮流。生物质纤维材料的发展将主要围绕以下几个方面：

　一是开拓生物质纤维的原料资源和开发新的生产技术。采用离子液体、低温碱/尿素溶液等无毒安全、可回收利用的溶剂，熔融纺丝等新工艺制备纤维素纤维；利用甲壳素、海藻等海洋生物质和各种蛋白为原料生产生物质再生纤维；研究利用农产品、农作物废弃物等资源，采用生物合成技术制备聚乳酸类（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）等生物质合成纤维新品种。

 二是多学科交叉融合，对材料进行再设计。生物质纤维材料研究与相关学科不断交叉、渗透，新的学科增长点不断出现，从传统的生物学科及其相关的物理、化学学科渗透到材料学科、能源学科、复合材料学等领域。同时，可以通过生物拟态或者仿生设计制备出性能优越的复合材料，充分发挥生物质材料可再生、可降解利用的优势并赋予其新的功能。另外，应强调基于多重结构设计的改性原理创新、强调面向产业化的工程原理系统研究与面向应用机理的产业链整体技术集成开发。开发具有特殊功能，如干爽、防污、生物相容、阻燃性的新型生物质纤维。