周家村:第一个穿螃蟹的人
女报记者 叶鹏人物名片
周家村:
国家科技部专家;中国低碳协会委员专家库专家;中国纺织品基础标准委员会专家委员;中国纺织工程学会化纤专业委员会专家委员;中国保健协会专家委员会专家委员;中国抗菌产业分会专家委员会专家委员;中国棉纺织品标准分技术委员会专家委员。
曾任安丘棉纺织集团董事长、总经理;现为海斯摩尔首席科学家、总工程师、副总经理。先后获得国内发明专利100余项,美国、韩国和日本等国际专利10余项。并获得山东省“第六届优秀发明创业奖”三等奖;山东省第一批战略性新兴产业项目奖;山东省科技进步二等奖;第五届山东省优秀工程师奖;国家“纺织之光”科技进步一等奖。
设计并主持建设了完全拥有自主知识产权的纯壳聚糖自动化生产线填补了中国空白,处于国际领先水平,并获得三项国际发明专利、四项国家发明
专利;是中国20多项壳聚糖纤维行业标准
的制定者,创造直接经济价值190余
亿、知识产权价值近300亿。
8月4日,都市女报刊发《谁是卫生巾“功能王” 女报实验来揭秘》一文,通过吸附性、透气性、干爽性、吸水材质等方面对比五款卫生巾,一款名为“海慈密语”卫生巾成为“PK王”。随后记者联系了厂家,获悉该卫生巾独创使用的海斯摩尔(又称“高性能纯壳聚糖纤维”)已被应用于“天宫一号”、“神州八号”。
海斯摩尔是如何研发出来的?这种纤维有何特性?是如何应用在航天领域,又走向民用的?带着这些问题,女报记者赶赴位于泰安市宁阳县的海斯摩尔生物科技有限公司,专访了海斯摩尔纤维新材料发明人、海斯摩尔首席科学家——周家村。
很多时候,我们用“第一个吃螃蟹的人”来形容创新精神。无疑,周家村是世界第一个“穿螃蟹”的人。他把从螃蟹中提取的甲壳素壳聚糖经过高科技转化成功能性纤维,并在世界范围内首先实现规模生产。目前,该纤维已制成有内衣、内裤、袜子、卫生巾等产品,并已初步用于医疗行业。
甲壳素:人体第六生命要素
这是人类科技史上的一次大发现——1811年,法国学者布拉克诺发现了甲壳素;1823年,欧吉尔从甲壳动物外壳中成功提取了该物质。甲壳素是自然界中惟一带正电荷的天然高分子聚合物,广泛存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳中,具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移,提高人体免疫力及护肝解毒作用。
在上百年的研究中,科学家们发现,甲壳素在摄氏160度的高温下以浓碱液处理会变成壳聚糖。壳聚糖是什么?周家村告诉女报记者,壳聚糖是自然界中惟一存在的碱性多糖,“如果把虾蟹壳比作钢筋水泥建造的建筑物,那么壳聚糖就是组成建筑物的钢筋网”。
作为自然界唯一带正电荷的可食性动物纤维,医学界将甲壳素誉为继糖、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质(无机盐)之后“人体必须的第六生命要素”。
螃蟹:不仅能吃还能“穿”
国外对壳聚糖的研究比中国要早的多。1926年,丹麦knwike进行了甲壳素可纺制纤维的理论研究;1980年,日本美羽化学公司试制了壳聚糖纤维;1995年,日本富士纺织将甲壳素加入粘胶液制成抗菌粘胶纤维;1999年,韩国甲壳素公司建立50Kg/每日的纯甲壳素纤维生产线。
在把螃蟹“穿”在身上的科学研究中,中国起步于20世纪80年代:东华大学开始对甲壳素纤维研究,并取得我国第一个甲壳素纤维的发明专利。但到现在,全球范围内,生产甲壳素纯壳聚糖纤维的厂家也没有解决工业化、清洁化的难题。“穿”到身上的螃蟹只存在于理论中。
据周家村介绍,目前的纺织品能够有抗菌、抑菌作用,国内外通行的方法是通过化学助剂(银离子、铜离子)对织物进行处理后实现的,这类纺织品容易给身体带来副作用。能达到抑菌、抗菌,又起到促进人体微生态平衡的纯天然生物功能纺织品不多,特别是拥有舒缓疼痛、止血促愈功效的医疗卫生生物质纺织制品奇缺。“我研究之初,考虑到能满足医疗、卫生、纺织品纯天然生物功能要求的原材料,只能是甲壳素纯壳聚糖纤维。”
2006年,已退休的周家村用自制的设备实现了甲壳素的高温碱化,并用针管打出了一根壳聚糖纤维,这一次成功让他兴奋不已。之后相当长一段时间,他一直在思考如何将这一根纤维进行产业化。当时,壳聚糖纤维规模化生产是世界性难题。
2007年,周家村借助大学实验室,独立研发出100孔纤维设备,一次可打出100根丝。这让他有信心实现纤维的规模化生产和应用。2008年7月1日,海斯摩尔公司40000孔纺丝液制备正式投产,2012年实现300000万孔喷丝,公司也成为目前全球唯一实现纯壳聚糖纤维产业化生产的企业。
未来:开启天然功能纤维新时代
走进海斯摩尔科技馆,记者看到用壳聚糖纤维织造的内衣、内裤、袜子、毛巾被和航天用纺织品等,当然还有蟹壳和虾壳。周家村介绍这些原料来之不易。“最初研究壳聚糖纤维的时候,人们选用高品质深海鳕蟹脚壳为原料,这种蟹壳成本会很高,批量有限,而且全部需要进口,原料是制约整个产业发展的一大瓶颈,难以达到工业化生产。”
由于不同种类虾蟹的壳分子有巨大差异,特别是淡水中生长周期短的虾蟹壳,固有的甲壳素分子量低,有效控制提取高品质壳聚糖存在极大技术难度。周家村和他的团队通过数千次潜心试验,研究了多种来源的虾蟹壳组成,成功实现特定虾蟹类、小龙虾等多种资源的壳聚糖提取。
说起与中国航天事业结缘,周家村介绍,航天材料必需达到抽气无毒、材料阻燃、抗静电、天然抑菌、防霉五大条件,当时已实现航天员上天的国家都无法解决这个问题。直到海斯摩尔的出现,才彻底解决这些问题。目前,海斯摩尔的壳聚糖特种功能产品已被应用于“天宫一号”、“神州八号”。
“海斯摩尔在家庭健康领域的前景更加光明。”周家村说,海斯摩尔具有良好生物相容性,可使皮肤上的溶菌酶增长1-1.5倍,同时具有广谱抑菌、吸湿祛异味、防霉、保湿透气等优点,适用于保健内衣裤、袜子、卫生巾、女性文胸以及婴儿服装、床上用品等。“人类已经走过天然纤维时代、化学纤维时代,海斯摩尔正在开启天然功能纤维时代。”
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