纖維
可制備多種纖維素制品
低溫溶解后的纖維素溶液如何得到更好的應用？這恐怕是企業最為關注的話題。張俐娜和她的團隊也就其實用性展開了深入研究，新型纖維素絲、纖維素膜、纖維素磁性材料、纖維素水凝膠的研發成功，為纖維素科學的基礎研究走上材料工業化道路打下了堅實的基礎。
“利用這種纖維素溶液，我們通過小型中試設備成功紡出新型再生纖維素絲。它具有圓形截面（類似天絲），以及光滑的表面和優良的力學性能，其抗張強度已接近商品粘膠絲，工業化生產優化設備后可以大大提高絲的強度。”張俐娜告訴記者，這種無污染、成本低廉、生產周期短的生產再生纖維素絲的新方法，有望取代目前污染嚴重的粘膠法。
同樣，張俐娜的團隊用這種纖維素溶液制備出透明膜、熒光膜和發光膜。她表示，基于纖維素水體系的親和性，堿土鋁鹽等發光無機粒子可均勻分散在纖維素水溶液中。同時，膜成型后該無機納米粒子可牢固地埋在纖維素基底中形成發光膜，它在日光照射10分鐘后，可在黑暗中放光10小時，是極具前途的信息材料。這些透明膜和熒光膜在土壤中可完全生物降解，未來同樣可以作為環保的包裝和特種包裝材料。
“基于纖維素溶解度對分子量和溫度的依賴性，我們還制備出納米纖維素晶須增強的再生纖維素膜。這種膜的強度高達157MPa，而且具有良好的生物可降解性。”張俐娜補充道。
利用纖維素絲或膜在濕態下的多孔結構，張俐娜的團隊創建了微納孔穴原位合成無機磁性納米材料的新途徑。在濕態纖維素絲中通過原位合成制備出含氧化鐵納米粒子的磁性纖維。該磁性纖維素絲具有優良的力學性能、吸收紫外線的能力以及超順磁性。
特別是在600℃下將這種磁性纖維素絲煅燒后，可制出純的氧化鐵纖維狀納米材料，由于其優良的電化學活性和很高的釋放電量能力，氧化鐵纖維狀納米材料可在電、磁功能材料領域發揮作用。
此外，纖維素鏈具有半剛性特點，“我們利用它作為凝膠孔洞的壁，構建高強度、大孔的纖維素水凝膠。由纖維素和羧甲基纖維素制備的大孔水凝膠的吸水能力可達1000倍，且本身能保持良好的形狀；這種水凝膠在不同溶液中顯示不同溶脹比，同樣可具有智能行為。”張俐娜詳細介紹了這幾種新型的纖維素制品。
工業化試驗后推向市場
關于低溫溶解技術的大范圍應用，第二屆國際纖維素會議主席、日本東京大學教授S. Kuga(空閑重則)曾評價它為“最容易工業化生產的技術”。
據張俐娜介紹，纖維素低溫溶解技術正在進行工業化試驗，其中，湖北化纖集團有限公司已經將纖維素溶液紡出長絲，隨后他們與江蘇海安申菱電器公司合作取得了該項目的初步工業化試驗成果。在中國工程院相關院士的建議下，張俐娜的團隊目前與唐山三友化纖股份有限公司合作，期待將這項先進技術最終推向市場。
在該技術的應用成本方面，“它的價格略低于粘膠絲的成本，對于紡織企業在新的技術與成本投入上也沒有過多的要求。”張俐娜給出這樣的回答，“在NaOH/尿素水溶劑中，纖維素低溫溶解技術本身的應用成本應該說比較低，今后在不同紡織企業的應用上如何控制成本，要視企業的具體情況而定。”
纖維素低溫溶解技術既低碳環保又價格實惠，對于它的市場前景，張俐娜十分樂觀，“我國的紡織行業這么龐大，如果能把生物質資源溶解進行紡絲織布，那得為國家節約多少資源呀。”看來，這不僅是一項推動紡織業技術革命的新技術，更是我國紡織行業在“十二五”期間實現節能減排、提升產業發展的敲門磚之一。
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