人類對於纖維的利用可以追溯到石器時代,從隔熱、保暖等生存需要,逐漸轉變為安全、健康、舒適、環保等多樣化需求。
科技,正在改變「自然」。對於纖維材料的探索與突破,成為人們追求更舒適體驗、更高效能要求的支撐。而一種「超級纖維」,正在走入人們的生活,比如在各類高端服飾、貼身衣物中開始變得普及的冰絲(即粘膠纖維)、天絲(即萊賽爾纖維)等,本質都屬於植物源纖維(即再生纖維素纖維)。
目前,中國是植物源纖維最大生產國,植物源纖維產能占據全球市場的70%以上。從整體產業鏈到套用,都已經相對成熟。但在產業繁榮、纖維強國的光環下,必須看到整個植物源纖維產業對於原料進口的依賴。數據顯示,中國去年進口了300多萬噸溶解漿,這是植物源纖維的上遊材料,進口依存度接近90%。
限制,正在以技術突破的方式被開啟。不久前,中國科學院大連化學物理研究所王峰團隊宣布,他們成功地從木材中高效分離出纖維物質,並將這一成果發表在了國際頂級期刊【Nature】上。
「上天入體」的超級材料,有了關鍵技術突破
遠至鎢絲之於燈泡為人類帶來的光明、鋼筋水泥造就高樓大廈的基石,近到矽材料之於資訊時代、功能陶瓷之於手機、高溫合金之於航空航天帶來的產業革命……材料的突破與創新,正是連結理論、技術與現實落地間的主軸。
植物源纖維的出現,已經在國際範圍內得到了廣泛認可,以一種國際前沿新材料的角色,開始「上天入體」,在軍事、醫療、航天等尖端領域發揮關鍵作用。
從材料特性來說,植物源纖維比天然材料效能更優。就此前人民日報社報道的測試結果顯示,植物源纖維對比棉纖維,在耐拉扯性、耐磨性、吸水性、親膚性等多方面都具備明顯提升。
甚至以醫療場景為例,國際頂級期刊【先進功能材料】中,就有國內的南方科技大學與美國杜克大學的不同團隊,先後找到了基於植物源纖維制品為核心的生物醫用骨科植入材料突破。比如美國杜克大學科學家發表的文章顯示,植物源纖維制品在人造軟骨的作用,類似於天然軟骨中的膠原纖維,可以在人體拉伸時賦予材料強度,而基於其研制出的產品在張力、耐壓能力、耐磨性方面都遠超天然軟骨。
也正因此,植物源纖維普遍具備生物降解力、無毒性,恰好符合了作為止血材料的要求,目前市面上已經有以其為原料制作的紗布或者纖維片,在手術過程中作為止血植入材料,在一段時間內就能被人體安全吸收。
大眾更為熟悉的碳纖維材料,也與植物源纖維脫不開關系。以航天工業及尖端軍工技術領域中具有不可替代的粘膠基碳纖維舉例,這是以植物源纖維為原料,在低溫熱處理後再在非氧化性氣氛中經800℃以上的高溫熱處理而制得的新型材料,其中航天級高純粘膠基碳纖維是飛彈、火箭等戰略武器的防熱層關鍵材料,堪稱「飛彈的防護服」。
但正如所言,植物源纖維的上遊材料極度依賴進口,而王峰團隊的科研成果,則是解決這一問題的突破之一。
據王峰介紹,這項新技術提取得到的植物源纖維原料可以降低相關產業對化石資源的依賴,結合中國可再生資源的整體分布趨勢,可以充分利用不同地區的生物質原料,推動相關產業本土化發展,讓消費者廣泛使用植物源纖維產品有了更為堅實的本土基礎,以更為具體的技術、產業突圍,踐行「科技強國」發展路徑。
成為潮流纖維的背後,「無可替代」的優越效能
作為先進的「超級纖維」,植物源纖維憑借優異效能在高精尖領域占據一片天地,但距離大眾生活其實並不遙遠,甚至逐漸改變了社會對於纖維材料的傳統態度。
高精尖領域的套用之外,植物源纖維其實早已經逐步滲入到了千行百業,成為追求使用體驗、產品效能的行業先驅品牌們,推陳出新的助力。
比如,植物源纖維不僅有透氣、吸水、耐磨等多方面的效能優勢,由於原材料取材自木材、竹子,種植過程不用噴灑農藥、殺蟲劑等,更綠色環保,也更安全健康,因而更被時尚大牌、生活日化品牌所追捧。
近來,在代表服飾行業風向的時尚秀場,這種超級纖維的身影頻頻出現。憑借可迴圈、可降解、零汙染的特性,以及接近人體皮膚表層適宜含水率、更為親膚透氣的穿著體驗,植物源纖維被多個奢侈品牌、潮流品牌、戶外品牌作為重要材質用於新款,自上而下地預示著其將取代棉等傳統材料的行業風向。
這一點,背靠國內產能優勢的國產品牌也已經認識到。安踏、FILA、李寧、森馬、太平鳥等不同領域的國內一線品牌,也在積極開展與植物源纖維廠商的合作。
而在與大眾生活息息相關的日化領域,類棉更勝棉、類絲更勝絲的植物源纖維,其優異的效能也正在成為解決濕巾、柔巾(洗臉巾)等一次性用品難題的鑰匙。
以常見的柔巾(洗臉巾)為例。作為與人體肌膚親密接觸的產品,「棉」原料已經成為過去式,因為它不止貴,且因為棉纖維本身特性導致存在薄、易破的痛點。而植物源纖維在厚度、韌性、柔軟等方面的優勢,恰好破解了「效能、成本和效率」的不可能三角,從而成為部份領先企業先行一步的入口。比如母嬰品牌Babycare此前推出的以植物源纖維為原料的柔巾,就能實作高克重、軟手感、高吸水率的產品體驗交付,廣受好評。
正如鎢絲材料的發現讓電燈取代了煤油燈,植物源纖維對於傳統材質的替代,是人類社會發展、科技進步過程中一個小小截面。
必須認識到,中國作為植物源纖維的核心生產國,在新舊交替之間的產業價值。伴隨著植物源纖維相關產業鏈的不斷推廣與深入,這種先進材料為中國帶來的,是更多產業話語權和更廣闊的市場空間。例如,僅醫療輔材行業,市場規模動輒萬億元,更不用說更廣闊的服飾、日化等領域。
在技術不斷進步實作低成本、大規模生產的背景下,本就在環保、效能、使用者體驗、材質安全等方面有明顯優勢的植物源纖維,從前沿潮流材料成為大眾主流材料,或許指日可待。