蛋白质纤维发展现状及趋势.ppt
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蛋白质纤维发展现状及趋势蛋白质纤维发展现状及趋势1主要内容主要内容一、现状与发展趋势一、现状与发展趋势二、战略定位、发展思路及目标二、战略定位、发展思路及目标三、工程及关键技术三、工程及关键技术四、政策建议四、政策建议2一、现状与发展趋势
(一)本领域国内科技发展状况分析
(一)本领域国内科技发展状况分析1、工程科技发展状况综述、工程科技发展状况综述生物蛋白质种类繁多,简单区分为三类:
生物蛋白质种类繁多,简单区分为三类:
(1)动物蛋白质:
肌肉蛋白质、乳酪蛋白质、禽卵蛋)动物蛋白质:
肌肉蛋白质、乳酪蛋白质、禽卵蛋白质、皮革胶原蛋白质、蚕丝丝素蛋白质、蚕丝丝胶白质、皮革胶原蛋白质、蚕丝丝素蛋白质、蚕丝丝胶蛋白质、动物毛发蛋白质、羽毛蛋白质、蚕蛹蛋白质、蛋白质、动物毛发蛋白质、羽毛蛋白质、蚕蛹蛋白质、珍珠蛋白质、蜘蛛牵引丝蛋白质、蜘蛛包卵丝蛋白质珍珠蛋白质、蜘蛛牵引丝蛋白质、蜘蛛包卵丝蛋白质等。
等。
(2)植物蛋白质:
大豆蛋白质、汉麻籽仁蛋白质、花)植物蛋白质:
大豆蛋白质、汉麻籽仁蛋白质、花生蛋白质、玉米蛋白质等。
生蛋白质、玉米蛋白质等。
(3)细菌蛋白质:
转基因大肠杆菌生产黑寡妇蜘蛛牵)细菌蛋白质:
转基因大肠杆菌生产黑寡妇蜘蛛牵引丝(拖丝)蛋白等。
引丝(拖丝)蛋白等。
3中国应用于工程的天然纤维有:
绵羊毛、山羊绒、骆驼绒、中国应用于工程的天然纤维有:
绵羊毛、山羊绒、骆驼绒、耗牛绒、兔毛、羊驼毛、骆马毛、羽绒、桑蚕丝、柞蚕丝、耗牛绒、兔毛、羊驼毛、骆马毛、羽绒、桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、槲蚕丝、粟蚕丝等。
蓖麻蚕丝、槲蚕丝、粟蚕丝等。
中国在工程中试用于化学纤维的有:
大豆蛋白、乳酪蛋白、中国在工程中试用于化学纤维的有:
大豆蛋白、乳酪蛋白、蚕蛹蛋白、皮革胶原蛋白、羊毛蛋白、桑蚕丝丝素蛋白等。
蚕蛹蛋白、皮革胶原蛋白、羊毛蛋白、桑蚕丝丝素蛋白等。
由于动物蛋白和植物蛋白大分子聚合度都不高,纯纺化纤由于动物蛋白和植物蛋白大分子聚合度都不高,纯纺化纤丝比强度均不高,因此,纯纺试验后均未生产。
丝比强度均不高,因此,纯纺试验后均未生产。
试验批量生产的都是混合抽丝或接枝在其他高聚物上纺丝试验批量生产的都是混合抽丝或接枝在其他高聚物上纺丝或复合纺丝生产化学纤维。
或复合纺丝生产化学纤维。
天然动物纤维科技进展中采用转基因控制生产新特性天然天然动物纤维科技进展中采用转基因控制生产新特性天然动物纤维也有重要突破和进展。
动物纤维也有重要突破和进展。
42、国内科研形势
(1)生物蛋用白再生利生产化学纤维:
生物蛋白质纤维)生物蛋用白再生利生产化学纤维:
生物蛋白质纤维国内研发历史较长,国内研发历史较长,1986年开始即在研发试制,到目前年开始即在研发试制,到目前为止,生物蛋白质提取及提纯工作已有成熟技术,能够生为止,生物蛋白质提取及提纯工作已有成熟技术,能够生产的企业较多。
产的企业较多。
生物蛋白质纤维生产技术有长期研发积累,曾经工程化的生物蛋白质纤维生产技术有长期研发积累,曾经工程化的项目主要有以下几项:
项目主要有以下几项:
1大豆蛋白复合纤维:
将已提取大豆油脂后的豆粕(豆大豆蛋白复合纤维:
将已提取大豆油脂后的豆粕(豆饼)除去杂质提取蛋白质,与聚乙烯醇共混,湿法纺饼)除去杂质提取蛋白质,与聚乙烯醇共混,湿法纺丝成纤维(蛋白含量丝成纤维(蛋白含量9-29%)并加甲醛缩聚避免水溶。
)并加甲醛缩聚避免水溶。
曾建成年产曾建成年产10万吨以上企业两座。
现因大豆蛋白是球万吨以上企业两座。
现因大豆蛋白是球状结晶蛋白,未曾接枝,混纺抽丝纤维在水洗、漂白状结晶蛋白,未曾接枝,混纺抽丝纤维在水洗、漂白中溶出损失过重,现已基本停止生产供应。
中溶出损失过重,现已基本停止生产供应。
52乳酪(牛奶)蛋白复合纤维:
在聚丙烯腈湿法纺乳酪(牛奶)蛋白复合纤维:
在聚丙烯腈湿法纺丝中混入或部分接枝。
曾在三个企业连续小批量生丝中混入或部分接枝。
曾在三个企业连续小批量生产:
产:
山西榆次恒天纺织新纤维科技有限公司(蛋白含量山西榆次恒天纺织新纤维科技有限公司(蛋白含量515%)曾形成)曾形成100吨吨/年生产线,现已停产。
年生产线,现已停产。
上海正家牛奶丝科技有限公司,现正迁厂至新厂址。
上海正家牛奶丝科技有限公司,现正迁厂至新厂址。
黑龙江省嫩江华强蛋白纤维有限责任公司。
由于新鲜黑龙江省嫩江华强蛋白纤维有限责任公司。
由于新鲜牛奶是贵重营养良品,废乳酪和腐败食品等,来源稀缺,牛奶是贵重营养良品,废乳酪和腐败食品等,来源稀缺,无连续定量供应,大规模工程化有困难。
无连续定量供应,大规模工程化有困难。
63羊毛蛋白再生复合纤维:
羊毛蛋白提纯后在聚丙烯腈羊毛蛋白再生复合纤维:
羊毛蛋白提纯后在聚丙烯腈湿纺中纺丝,加工技术与乳酪纤维类似,湿纺中纺丝,加工技术与乳酪纤维类似,2002年在天年在天津人造纤维厂试验成功后在山西榆次恒天纺织新纤维津人造纤维厂试验成功后在山西榆次恒天纺织新纤维有限公司建成有限公司建成100吨吨/年生产线,曾生产约三年,蛋白年生产线,曾生产约三年,蛋白含量含量515%,因社会使用量过少,现已停产。
,因社会使用量过少,现已停产。
4皮革胶原蛋白接枝纤维:
动物皮革(牛皮、羊皮、猪皮革胶原蛋白接枝纤维:
动物皮革(牛皮、羊皮、猪皮为主兼及其它动物毛皮)加工中磨削下的皮屑及碎皮为主兼及其它动物毛皮)加工中磨削下的皮屑及碎料,我国每年约料,我国每年约30万吨,过去废弃造成污染源。
万吨,过去废弃造成污染源。
2001年开始研究洗涤、除尘、提纯得胶原原料,年开始研究洗涤、除尘、提纯得胶原原料,2006年开年开始研究纺丝。
西安工程大学(原西北纺织工学院)采始研究纺丝。
西安工程大学(原西北纺织工学院)采用接枝到聚丙烯腈后湿法纺丝方式纺制纤维,试纺单用接枝到聚丙烯腈后湿法纺丝方式纺制纤维,试纺单纤维从纤维从1.3dtex至至100dtex均成形良好。
将推广应用于均成形良好。
将推广应用于人造假发生产试用效果良好,正在工业化过程中。
人造假发生产试用效果良好,正在工业化过程中。
75蚕丝丝素蛋白复合纤维:
桑蚕丝的茧衣、蛹衬、废弃蚕丝丝素蛋白复合纤维:
桑蚕丝的茧衣、蛹衬、废弃丝织品中的丝素提取溶解后与黏胶纺丝原液混合混溶丝织品中的丝素提取溶解后与黏胶纺丝原液混合混溶纺丝。
除在小型设备进行试纺外,在浙江省嘉利蛋白纺丝。
除在小型设备进行试纺外,在浙江省嘉利蛋白纤维有限公司纺丝及浙江省诸暨富润宏丰纺织有限公纤维有限公司纺丝及浙江省诸暨富润宏丰纺织有限公司,生产司,生产4.31dtex(桑蚕丝素蛋白含量(桑蚕丝素蛋白含量44.5%)长)长丝,性能达到可以纺织生产的要求,曾产业化,目前丝,性能达到可以纺织生产的要求,曾产业化,目前暂停止生产。
暂停止生产。
6蚕蛹蛋白复合纤维:
蚕蛹蛋白提取后与聚丙烯腈共聚蚕蛹蛋白复合纤维:
蚕蛹蛋白提取后与聚丙烯腈共聚湿法纺丝,并曾在四川某公司正式生产供应。
湿法纺丝,并曾在四川某公司正式生产供应。
7羊毛微粉复合纤维:
将羊毛粉碎的微粉(亚微米数量羊毛微粉复合纤维:
将羊毛粉碎的微粉(亚微米数量级)与其他高聚物复合纺制细人造血管或纤维,使人级)与其他高聚物复合纺制细人造血管或纤维,使人造血管壁或纤维中有大量孔隙,便于液体内外输送或造血管壁或纤维中有大量孔隙,便于液体内外输送或细胞增生长入,或有利于不能染色聚合物(如聚丙烯细胞增生长入,或有利于不能染色聚合物(如聚丙烯等)纤维的染色。
外直径等)纤维的染色。
外直径3mm的细人造血管具有良好的细人造血管具有良好的生物相容性,特别是加入肝素钠复合后缓释中具有的生物相容性,特别是加入肝素钠复合后缓释中具有良好抗凝血功能。
已进入医学临床试验。
良好抗凝血功能。
已进入医学临床试验。
88羽绒微粉复合纤维:
同羊毛微粉复合纤维。
羽绒微粉复合纤维:
同羊毛微粉复合纤维。
9蚕丝丝素微粉复合纤维:
同羊毛微粉复合纤维。
蚕丝丝素微粉复合纤维:
同羊毛微粉复合纤维。
10珍珠蛋白粉复合纤维:
浙江诸暨生产珍珠中大量次珍珠蛋白粉复合纤维:
浙江诸暨生产珍珠中大量次品珍珠粉碎成粉末后混入黏胶液湿法纺丝。
曾经连续品珍珠粉碎成粉末后混入黏胶液湿法纺丝。
曾经连续生产三年,但因销售量有限,目前已停产。
苏州恒光生产三年,但因销售量有限,目前已停产。
苏州恒光化纤公司将珍珠粉与植物蛋白混入黏胶浆粕中混纺生化纤公司将珍珠粉与植物蛋白混入黏胶浆粕中混纺生产产“翡翠纤维翡翠纤维”正在继续开发市场。
正在继续开发市场。
11人发微粉复合纤维:
河南许昌恒源发制品股份公司人发微粉复合纤维:
河南许昌恒源发制品股份公司将人发微粉与聚丙烯腈混合纺丝生产人造假发开发试将人发微粉与聚丙烯腈混合纺丝生产人造假发开发试验。
验。
9
(2)转基因生物的天然蛋白质纤维在国家生物工程重大项目支持下,桑蚕基因组测在国家生物工程重大项目支持下,桑蚕基因组测序工作序工作2003年完成第一张桑蚕基因组框架图,年完成第一张桑蚕基因组框架图,2008年完成桑蚕基因组精细图谱并正式发布的同年完成桑蚕基因组精细图谱并正式发布的同时,转基因桑蚕丝工程启动,近年主要成果有:
时,转基因桑蚕丝工程启动,近年主要成果有:
1转基因新品种彩色桑蚕丝。
转基因新品种彩色桑蚕丝。
2转基因蜘蛛蛋白基因桑蚕丝。
转基因蜘蛛蛋白基因桑蚕丝。
101转基因新品种彩色桑蚕丝。
转基因新品种彩色桑蚕丝。
自然界野生品种也有彩色桑蚕丝,但纤维品质不理想(纤维粗)自然界野生品种也有彩色桑蚕丝,但纤维品质不理想(纤维粗)而且有色物质主要存在于丝胶中,丝织物精炼脱胶后,颜色即丢而且有色物质主要存在于丝胶中,丝织物精炼脱胶后,颜色即丢失。
新的转基因彩色蚕丝有色物质在丝素中,精炼脱胶后颜色不失。
新的转基因彩色蚕丝有色物质在丝素中,精炼脱胶后颜色不会丢失,会丢失,2006-2009年主要推出黄色品种。
此项工程由西南大学向仲怀院年主要推出黄色品种。
此项工程由西南大学向仲怀院士牵头研究培育出多种彩色桑蚕品种。
同时,苏州大学与鑫源公士牵头研究培育出多种彩色桑蚕品种。
同时,苏州大学与鑫源公司联合研发产业化工程在江苏省南通市海安县鑫源茧丝绸集团股司联合研发产业化工程在江苏省南通市海安县鑫源茧丝绸集团股份有限公司和江苏苏豪国际集团股份有限公司联合申报份有限公司和江苏苏豪国际集团股份有限公司联合申报“家蚕天家蚕天然彩色茧茧色品种资源产业化开发利用然彩色茧茧色品种资源产业化开发利用”项目进行。
项目进行。
2009年以来已生产推出黄、绿、红等彩色,近二年来每年生产彩年以来已生产推出黄、绿、红等彩色,近二年来每年生产彩色蚕茧色蚕茧250吨,缫制彩色蚕丝吨,缫制彩色蚕丝80余吨,织造天然彩色绸余吨,织造天然彩色绸65万米,万米,加工天然彩色丝绸服装加工天然彩色丝绸服装25万套。
销售市场反映良好。
此外,西南万套。
销售市场反映良好。
此外,西南大学和广西蚕业技术推广总站合作研发转基因绿色荧光蚕丝品种,大学和广西蚕业技术推广总站合作研发转基因绿色荧光蚕丝品种,表达效果良好,已提供生产样品,尚在逐步完成中。
浙江大学和表达效果良好,已提供生产样品,尚在逐步完成中。
浙江大学和浙江花神丝绸集团浙江花神丝绸集团2005年开始,也杂交形成天然彩色蚕丝。
年开始,也杂交形成天然彩色蚕丝。
112转基因蜘蛛蛋白基因桑蚕丝。
转基因蜘蛛蛋白基因桑蚕丝。
桑蚕丝蛋白基因中嵌入部分源于蜘蛛包卵丝蛋桑蚕丝蛋白基因中嵌入部分源于蜘蛛包卵丝蛋白的基因,使桑蚕丝蛋白中含有一定量蜘蛛包白的基因,使桑蚕丝蛋白中含有一定量蜘蛛包卵丝蛋白,使桑蚕丝织物纤细、柔软、亲肤性卵丝蛋白,使桑蚕丝织物纤细、柔软、亲肤性良好。
良好。
2009年生产新型丝茧数公斤、缫丝织就年生产新型丝茧数公斤、缫丝织就绸缎数米,性能测试反映满意。
绸缎数米,性能测试反映满意。
此项工作由西南大学向仲怀院士带头、农业部此项工作由西南大学向仲怀院士带头、农业部蚕学重点开发实验室、家蚕基因组学教育部重蚕学重点开发实验室、家蚕基因组学教育部重点实验室、西南大学蚕学与系统生物学研究所点实验室、西南大学蚕学与系统生物学研究所负责人夏庄发等领导和完成,正在逐步深入研负责人夏庄发等领导和完成,正在逐步深入研究中。
究中。
12(3)转基因技术生产新型蛋白质)转基因技术生产新型蛋白质福
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- 蛋白质 纤维 发展 现状 趋势