織・梭・報

01 / 2024
 

研發項目

從可持續來源開發細菌纖維素纖維

纖維素是自然界分布最廣的一種有機聚合物,可見於植物,或通過細菌培養。棉、木材等植物含大量纖維素,可製作再生纖維素纖維,應用於紡織。

然而,種植棉花需要耗用大量農藥和水,而製作黏膠纖維等木質再生纖維素纖維,亦涉及使用對環境有害的化學物硫化氫(H2S)或二硫化碳(CS2)。香港紡織及成衣研發中心(HKRITA)利用康普茶發酵生成的細菌纖維素,並開發嶄新的溶劑系統及紡絲方法,製作可持續的再生纖維素纖維。

以廚餘製作紡織纖維 減輕環境污染

康普茶是一種由細菌和酵母菌的共生菌群 (SCOBY) 發酵而成的甜紅茶,發酵期間會產生凝膠狀的細菌纖維素薄膜。現時,飲品生產商大多將此薄膜棄置。此項目回收這些細菌纖維素薄膜來製作再生纖維素纖維的原材料。

將薄膜製作成為紡織用纖維的步驟包括淨化、烘乾、磨碎、溶解及紡絲。首先,把康普茶發酵過程產生的細菌纖維素薄膜浸入特製的水溶液中淨化,清除雜質,以獲得乾淨的白色薄膜。其後,利用真空加熱乾燥或冷凍真空乾燥,把經處理的纖維素薄膜烘乾。然後將乾了的纖維素切碎成小粒,再磨成粉末,以便製成溶液。最後,將纖維素粉末放進項目開發的溶劑中溶解,製成紡絲的纖維素原液,再通過常規濕紡拉絲,製成細菌纖維素纖維。

康普茶發酵時所產生的凝膠狀細菌纖維素薄膜
已烘乾的細菌纖維素薄膜
利用濕紡拉絲製作細菌纖維素纖維
項目影片
 

由於細菌纖維素的培養只需10至14天,相較於棉花生長需要150-180天短。過程中的耗水量亦較種植棉花少,亦無需使用農藥。與黏膠纖維相比,製作細菌纖維素纖維能免卻伐木及使用對環境有害的化學品,製作過程更環保。

目前,項目更成功提取廚餘蜜瓜皮的糖分,取代精製糖製作甜紅茶。

嶄新溶劑系統 克服材料限制

細菌纖維素具高純度、聚合度和結晶度,適合製作纖維素纖維,但亦因此受制於坊間的溶劑及生產系統而限制了其實際應用。此項目克服了高聚合度及結晶度的挑戰,開發嶄新的水性溶劑,不涉及有毒化學物質,能夠於室溫環境溶解高聚合度的細菌纖維素,減少額外加熱的能源消耗。而且,新溶劑更可以達到98% 循環再利用,令整個製作過程更環保。

以此嶄新方法製作的細菌纖維素纖維,已通過了纖維強度和彈性測試,其拉伸強度和黏膠纖維相若。研發團隊已成功製作染色纖維、紗線及樣品衣物。此再生細菌纖維素纖維如能作大量生產,將會為紡織品生產提供更可持續的纖維選擇。

利用細菌纖維素纖維製作的織物及染色纖維
樣品衣物手感柔軟,並具彈性
 


查詢   info@hkrita.com

© 2024
香港紡織及成衣研發中心有限公司
版權所有,不得翻印或轉載