生物基纤维:大鹏飞兮,“八裔”何振?

2016-03-12 18:45程醉
中国纤检 2016年2期
关键词:蜘蛛丝蚕蛹纺织

程醉

在目前石油资源越来越紧张、能源危机已成为全球性挑战的大背景下,来源于可再生生物质的生物基纤维顺理成章地成为纺织服装行业关注的热点。

狭义上的生物基纤维主要包括生物基新型纤维素纤维、生物基合成纤维、海洋生物基纤维、蛋白纤维几大类。这其中,竹浆纤维、麻浆纤维是生物基新型纤维素纤维的代表;玉米淀粉纤维、小麦淀粉纤维是生物基合成纤维的代表;壳聚糖纤维、海藻酸纤维是海洋生物基纤维的代表;牛奶蛋白纤维、蚕蛹蛋白纤维则是蛋白纤维的代表。

我国作为产量占世界70%的化纤大国,发展生物基纤维及其原料就成为大势所趋。近年来,由于生物基纤维被行业内公认为化纤与纺织发展的潮流和新的增长点,所以国内生物基纤维研发及生产企业开始如雨后春笋般纷纷登场。

研发:知不足而思奋进

毋庸置疑,纤维行业作为纺织原料与创新的源头,一直以来都为我国纺织工业的发展提供了重要的支撑与保障,许许多多的纤维工作者都为国家的纤维事业付出了毕生的心血。但是,由于受到各种历史和现实因素的影响,我国的纺织服装用纤维在研发、生产、设备、推广等方面与发达国家相比仍然还存在着很大的差距。

目前,全国各地均不同程度地遭遇了雾霾天气的侵袭。广大人民群众对于“青山、绿水、蓝天”等环境方面的要求变得空前高涨。因此,我们在对于纺织服装用纤维的研发上就不得不考虑到绿色环保这个问题。而生物基纤维的生产加工主要就是将农业、林业、海洋等行业中的废弃物加以充分合理地利用。发展生物基纤维产业既保护了环境,又避免了资源的浪费。因此,完全符合国家发改委、中国化纤协会等相关机构提出的“绿色生态可持续发展战略”。所以,生物基纤维非常值得我们去关注,去研究,去发展。

众所周知,蜘蛛丝纤维在国防、纺织、军事、建筑等领域具有极其广阔的应用前景。但是长久以来,受到蜘蛛生物学特性的影响,人类能够从天然蜘蛛中取得蛛丝纤维数量十分有限。因此,世界各国都在加大对于蜘蛛丝这种生物基纤维的研发力度。

据有关资料称,人类第一次利用蜘蛛丝纤维是在第二次世界大战时将其用作望远镜、枪炮的瞄准系统中光学装置的十字准线。但是,这种描述显然并不准确。其实,远古人早就知道蛛丝强韧耐用,他们把特制的木架放入蜘蛛聚集出没的树林里,用不了多久,密密的蛛丝就会把它包裹得严严实实,将蛛丝从木架上褪下,就得到了一张天然的渔网。直到现在,波利尼西亚、汤加等太平洋岛国的土著人还在使用这种原始的蜘蛛丝纤维网捕鱼。

对于蜘蛛丝这种生物基纤维的开发利用,其难点主要来自于蜘蛛丝原料的获得。因此,国内外的大多数科学家都把研究方向瞄准了大规模蜘蛛丝原料的开发和利用。在国内,有部分科研人员认为蚕丝与蜘蛛丝的丝蛋白是相似的。因此,他们进行了一些初步的关于模仿蜘蛛的吐丝,再通过干法丝制备人造蜘蛛丝方面的研究。

我们反观一些发达国家的科研人员对于蜘蛛丝蛋白获得方面的研究则要深入和全面得多。简而言之,国外的科学家是想方设法把蜘蛛丝的蛋白的基因植入细菌、酵母菌;移植到动物体内;甚至是移植给土豆、花生等植物。以希望能够获得大量更接近于蜘蛛丝蛋白的物资。这些研究都涉及所谓“高、精、尖”的多种学科,涵盖了遗传学、基因工程、纺织学、动物学、植物学、生物学等方面。

不可否认,国外科学家的蜘蛛丝纤维研究是一个相当庞大的系统项目,而我国对于蜘蛛丝纤维研究的规模、幅度和涉及的学科都要简单得多。究其原因主要有以下几个因素:其一,我国对于纺织服装用纤维科研经费远远低于发达国家;其二,我国纺织服装纤维科研的整体水平要低于国外;其三,我国各个学科研究人员之间的沟通渠道不畅;其四,相关科研机构、企业对于纺织服装纤维研发的重要性认识不足。

举个例子,大部分从事动物纤维研究的科学家宁愿花大力气去搞杂交绵羊、山羊,混血安哥拉兔子,千方百计要让这些动物多产出毛纤维,而甚少有这方面的研究者愿意投身于研究难度大,并且不容易在短时间内就出成果的,诸如蜘蛛丝纤维方面的研究工作。同时,我们现在还缺乏一个能够把纺织学、基因工程、遗传学等众多学科的研究人员聚集到一起,专门从事具体某一项纺织服装用纤维研究的机制。

据了解,在欧美发达国家,纺织服装行业一般情况则是,科研人员先提出研究的课题、项目,一旦有科研机构或者是纺织服装企业甚至是自然人等看好这个项目,就由其负责提供研究所需要的经费、设备、场所等一切条件。而提出这一研究项目的科学家则负责牵头联系、聘用与此项目相关的其他学科的科学家参与其中。当然最终如果这个项目研究成功,专利权等自然也就属于投资方。通常情况下科研项目成功的名誉是科研工作者的,而项目产生的利益则是投资方的。但如之前双方另有约定的除外。

而我国在这方面显然要走的路还很长,我们很多纺织科研院所的专家、学者只注重研究而不注重技术的推广和应用。校企合作、校企“联姻”等口号已经喊了很多年,但目前仅仅停留在学生的培养、培训层面之上,一旦牵涉到科研成果的转换之类的问题,往往就是纺织服装企业主动,而科研机构被动或者不动。比如说,大豆蛋白纤维、玉米蛋白纤维等再生蛋白基纤维早在上世纪三四十年代就曾经在国外昙花一现般地火爆过一次。但匪夷所思的是,在前几年却竟然又在我国纺织服装行业中掀起了一股“热潮”。

目前,我国绝大部分纺织服装用生物基纤维研发与发达国家存在较大差距是不争的事实。造成这种于我不利局面的因素既很多又很复杂。坦率地说,纺织服装行业内的方方面面在对于高新技术研发方面的态度、认识和支持度上都或多或少地存在一些问题。在纺织服装行业面临产业升级的当下,不断加强和加快对于纺织服装用生物基纤维的研发力度和进度,才是突破我国生物基纤维产业化瓶颈的关键。

行业:别有滋味在心头

生物基纤维产业中除去特指的天然纤维,如棉、麻、毛、丝之外,生物基化学纤维所占的比例也比较大。其主要包括生物基再生纤维和生物基合成纤维。

目前,在我国零售消费品市场上能见到的生物基再生纤维一般有竹浆再生纤维纺织服装产品、各种蛋白再生纤维纺织服装产品、麻浆再生纤维纺织服装产品,以及主要在医院使用的壳聚糖纤维手术缝合线等。而生物基合成纤维则主要是PTT纤维、PDT纤维、PLA纤维、PHBV/PLA共混纤维等制作而成的各种纺织服装产品。

虽然,在“十二五”期间,我国已经将生物产业列为七大战略性新兴产业之一,并且还将生物基化学纤维及其原料的开发列为大力推进的目标,但是,在经过市场考验之后仍然表现不俗的生物基化学纤维还是寥寥无几。其中,PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)纤维、PBT(对苯二甲酸丁二醇酯)纤维、PLA(聚乳酸)纤维虽然在生产加工、市场推广方面已经比较成熟,但遗憾的是原材料却一直受制于外国上游企业。同时,Lyocell纤维、PHBV与PLA共混纤维、海藻纤维等又面临着产业化方面的瓶颈障碍,还有待突破。

实事求是地说,目前我国生物基化学纤维行业中主要是产业再生纤维的发展相对较好。这其中尤以竹浆再生纤维素纤维及其纺织服装产品最为广大消费者所熟知,销售市场也最为成熟。据了解,竹浆再生纤维不论是在核心技术的研发,纤维原材料、竹纤维纺织服装产品的生产以及后期市场的推广、运作上的每一个环节基本上都是可圈可点的。比如说,即便是在西部偏远地区只要是在县一级别的城市里,基本上都可以买到竹浆再生纤维的内衣、袜子、帕子等多种产品。各种品牌的竹浆再生纤维纺织服装产品的专卖店在各地也比比皆是。

此外,一些我国所特有的生物基再生纤维目前在市场上表现也良好,比如说,蚕蛹再生蛋白纤维、汉麻浆再生纤维素纤维。在上世纪90年代,四川的一家纤维企业便开始研究从缫丝厂下脚料“蚕蛹”中提取蚕蛹蛋白,再将其与纤维素黄酸酯粘胶液按一定比例进行混合,并且综合利用高分子技术、化纤纺丝技术、生物工程技术,在特定的酸浴条件下纺丝成形,经过后处理最终形成蚕蛹再生蛋白质纤维的技术。虽然整个研制的过程十分坎坷,但在逐步攻克了纤维蛋白质含量较低以及该纤维在后期织造、染整等方面的诸多问题之后,目前,我国对于蚕蛹再生蛋白质纤维的生产技术已经基本成熟。

不过,从国内零售终端市场上的实际情况来看,蚕蛹再生蛋白质纤维及其纺织服装产品的推广渠道、营销手段都还需要进一步完善。简单地说,即便是在蚕蛹再生蛋白纤维的原产地四川省,也很难在地级城市中找到一家此种纤维纺织服装产品的专卖店。据了解,四川省一家生产蚕蛹再生蛋白纤维的企业负责人,曾经将产品带到其就读的川大EMBA班上进行展示,同时请求他的同学们帮其出谋划策,如何才能做好品牌的营销?如何才能将蚕蛹蛋白纤维这种具有优良特性的纤维产品推向更广的市场?

然而,“纸上得来终觉浅”一次课堂上的讨论显然对于蚕蛹蛋白纤维产业的发展并不会产生多大的作用。因此,我们的企业家们还需“绝知此事要躬行”。应该将有限的资源和无限的热情,投入到脚踏实地的生物基纤维事业中去。可喜的是,类似蚕蛹再生蛋白纤维和汉麻浆再生纤维素纤维等产品我国的企业占有绝对的优势。目前国外几乎还没有科研机构或者是企业,涉足这类的生物基化学纤维领域。

这主要是因为,在这些纤维原材料的应用和获取方面,我们有着先天性的优势。我国人民群众对蚕蛹不论是食用还是药用都有着非常悠久的历史,即便是蒸煮后入宴席都已经超过1400年。所以,大家对于蚕蛹的营养价值、药用价值都比较了解。这对于蚕蛹再生蛋白纤维及其纺织服装产品的推广,可以说无形中就起到了事半功倍的作用。

而对于汉麻浆再生纤维素纤维来说,其原材料汉麻是我国人民最早种植和使用的麻纤维,并且在我国多个地区大面积种植。因此,从原材料供应保障方面来说,我国的汉麻浆再生纤维产业有着国外企业无可比拟的优势。同时,我国对纺织服装用汉麻纤维的研发成果在国际上也一直处于领先水平。

由于具备了一系列独一无二的优势,所以我国蚕蛹再生蛋白质纤维、汉麻浆再生纤维素纤维等产业的发展前景十分广阔。这类生物基化学纤维目前主要存在的问题,还是在企业后期的市场运作方面尚欠不足。实际上,生产上述纤维的企业完全可以借鉴竹纤维比较成功的市场推广经验。比如:成立产业联盟互相学习、共同进步;增加宣传投入,让产品深入人心;加快市场渠道建设,设立更多的零售网点等等。

在我国生物基化学纤维行业中,有一部分纤维产业仍然受到原材料获取困难的制约。这其中尤其以农作物秸秆、各种节肢动物外壳等为原料的纤维产业比较严重。

每年从5月开始,四川盆地就进入了油菜、小麦等农作物收获的旺季。接下来的一个月左右,在城市周边的农村几乎随时都可以看到农民随意焚烧秸秆的现象。虽然每年总是说,禁止烧秸秆,谁烧就罚款。宣传车来来回回地跑,执法人员三更半夜都在查。于是,很多农民凌晨三四点就爬起来烧。实际上在当地秸秆按照重量是可以出售卖钱的。不过由于收购价格低,再加上农村能够有力气捆扎、搬运秸秆的青壮年劳动力几乎都外出打工了。留守在家的老人、妇女们焚烧秸秆就是图个省时省力,另外还可以肥田。

这就形成了一个怪圈,需要秸秆的纤维企业收不到秸秆,而如何处理秸秆又成了广大农民朋友的负担。要破解诸如秸秆、虾蟹壳之类生物基化学纤维原材料收购上的难题,单凭纺织企业一己之力几乎是不可能完成的事情。因此,我们的企业还需借助现在各地政府都在治理雾霾等环境污染的机会,尽量争取政府方面的支持。

总的来说,各种生物基纤维、生物基化学纤维都是未来极具发展前景的纺织材料。因为它们都具有绿色、环境友好、原料可再生以及生物降解等优良特性,有助于解决当前全球经济社会发展所面临的严重的资源、能源短缺和环境污染等问题。所以,我国加快对生物基纤维行业及其相关产业的发展,必将带给纺织行业以欣欣向荣的前景和无穷的提升空间。

市场:乱凌飞花谁堕泪

生物基纤维纺织服装产品特别是其中的生物基化学纤维产品,基本上都是近些年才陆续出现在国内消费品市场上的新型纤维制品。我们之所以要大力发展生物基纤维产品,其目的归根结底就是要利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的生物体或生物提取物作为原材料来制造纤维。

发展生物基纤维的原因则是:其一,全世界范围内的石油资源日益短缺,并终将有消耗殆尽的那一天;其二,生物基纤维的生产、加工对于环境产生的影响较小;其三,世界范围内生物质原材料储量十分丰富,并且可以再生、循环;其四,新型生物基纤维的整体利润较高。

也正是由于生物基纤维多数属于新型纺织服装用纤维,所以就难以避免地会出现部分产品缺乏行业标准,很多生物基纤维的产业链也没有完全形成等等一系列问题。不过,影响我国生物基纤维及其产品发展的最主要因素还是在于生产成本居高不下的问题。抛开最近几年的劳动力成本上涨、原材料成本飙升等客观因素不谈,企业自身的软硬件问题才是导致生产成本高的主要原因。例如说:企业生产工艺水平落后、生产设备老旧、核心技术尚未完全掌握等等。

生产成本高,就直接导致了生物基纤维纺织服装产品的市场售价高。过高的价格实际上不利于形成规模消费的形成,这也是间接导致部分生物基纺织服装产品在市场上推广困难重重的原因之一。而导致大部分生物基纤维纺织品市场长期不温不火的另外一个因素则是市场持续相对比较混乱。

在某网络销售平台上,我们通过搜索就可以发现同一款“海藻酸纤维拖布”竟有上百个卖家在销售,而且其售价从最低10多元到最高60多元都有。而据观察,在一般城市的夜市、地摊上类似表明为海藻纤维的拖布几乎是随处可见。根据地段不同,其售价则多为10元钱三把或者是四把。对于普通消费者特别是内陆地区的消费者来说,对于海藻的了解本来就不多,一般仅限于类似海带、紫菜之类的食品,海藻酸纤维更是闻所未闻,再加上其纺织品的售价又非常混乱。试问,除了以“便宜”为消费目的的人会去购买之外,绝大多数消费心理正常的群众,恐怕都会对这类生物基纤维纺织品“望而却步”。

同时,生物基纤维纺织品在应用领域方面近年来一直在拓宽。但是实际使用上,部分生物基纤维纺织品则因为价格昂贵而导致推广受阻。比如说:壳聚糖纤维手术缝合线。西南某地级市城区内共有两家三级甲等医院,每天病人来来往往如同集市般热闹。壳聚糖纤维手术缝合线因为其优异的抗菌效果以及缝合后可由人体自行吸收等特性,早已经被医生们所熟知。但是据了解,在实际手术过程中使用量所占比例仍然很小,绝大多数时候医生们还是在采用传统的缝合线。其原因主要在于壳聚糖纤维手术缝合线价格过高,尚未纳入医保报销范围,如果病人自己没有提出要求,医生们都不会使用。不过,这其中就出现了一个问题,病人们几乎都不知道甚至没听说过壳聚糖纤维手术缝合线,自然也就无从要求起来。其结果就是对于这种可以减少拆线痛苦的生物基纤维产品长期处于病人不知情、医生不使用的尴尬境地。

虽然,目前我国生物基纤维产业面临着诸多困难和问题,但是,行业内各方一直都在探索生物基化学纤维及原料科技与产业发展的新路径。据有关部门表示,在“十三五”期间,生物基化学纤维仍然将是我国化纤工业发展的重点任务之一,同时也是化纤工业实现“绿色制造”的重要内容。可喜的是,大力发展生物基纤维及其原料行业,是我国化纤工业实现可持续发展、实现低碳经济的需要。这已经是目前很多行业内的专家、学者基本形成的共识。

只要方向对,路就不会远。我们期待着我国生物基纤维行业“大鹏飞兮振八裔”的那一天早日到来!

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