纖維素綠色加工和功能化的新原理和新方法
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- 2020-06-17 16:26:12
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主要專家簡(jiǎn)介：
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【簡(jiǎn)介】
纖維素，作為自然界分布最廣、儲(chǔ)量最大的天然高分子材料，被視為未來(lái)世界能源及化學(xué)化工的主要原料，是一種可持續(xù)利用的綠色資源。然而，受到聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，纖維素面臨“不熔融、難溶解、難于加工”的難題。離子液體、氫氧化鈉/尿素水溶液等新型溶劑體系的出現(xiàn)，為纖維素材料的加工與利用創(chuàng)造了前所未有的條件。尤其是離子液體，作為一種應(yīng)用前景十分廣闊的綠色溶劑，其溶解能力強(qiáng)、穩(wěn)定性極高、且易于分離和回收。以離子液體為介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)天然纖維素的直接加工成型、循環(huán)再生或進(jìn)一步的衍生功能化。本次沙龍討論了本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型高效離子液體在纖維素溶解、加工以及功能化方面的工作，并探討了纖維素在解決塑料污染等問(wèn)題中的應(yīng)用前景。
【主持人致辭】
劉國(guó)詮：各位先生，各位老師，各位同志，早上好。我們今天沙龍的活動(dòng)主旨是關(guān)于怎么化廢為寶，通過(guò)化學(xué)的手段把廢物或者把低值的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高值的物質(zhì)，請(qǐng)化學(xué)所張軍研究員介紹“纖維素綠色加工和功能化的新原理和新方法”的研究工作。
【主旨報(bào)告】
張軍：纖維素綠色加工和功能化的新原理和新方法
非常榮幸有機(jī)會(huì)給各位老師匯報(bào)一下我們的工作。過(guò)去幾十年合成高分子極大地改善了我們的生活?，F(xiàn)在所用的高分子都來(lái)自石油，比如超市里面的塑料袋，給我們帶來(lái)極大方便的同時(shí)，也產(chǎn)生了白色污染。大量難以降解的塑料顆粒沉積在土壤里、水體中，現(xiàn)在海水里已經(jīng)混有很多微塑料顆粒，甚至我們血液里已經(jīng)能查到微塑料了，所以塑料污染已經(jīng)引起了大家廣泛的關(guān)注和高度重視。近幾年，雖然很注重廢舊塑料的回收，但是有很多不同來(lái)源回收率比較低，特別是一次性的材料，難于回收或沒有回收價(jià)值。所以發(fā)展可自然降解的高分子材料來(lái)取代現(xiàn)在的塑料，是當(dāng)前一個(gè)研究的重要方向。
可降解高分子分兩大類，一類是人工合成的聚乳酸纖維；另一類是天然高分子，其中纖維素儲(chǔ)量最大。自然界通過(guò)光合作用一年會(huì)產(chǎn)生幾千億噸的纖維素（圖1），而人工合成的全球加起來(lái)才幾億噸。
圖1 纖維素分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與來(lái)源
因?yàn)樘烊桓叻肿永锩娲嬖诖罅康臍滏I（圖1），很難被外界破壞，導(dǎo)致纖維素不熔融、也很難溶解在溶劑里面。纖維素的這一特點(diǎn)使得它加工非常難，不管是纖維素制造品，比如說(shuō)纖維素薄膜生產(chǎn)行業(yè)（如造紙業(yè)），還是纖維素化學(xué)品，比如說(shuō)纖維素醚、纖維素酯行業(yè)，它的污染都特別大。
纖維素的高效溶劑是纖維素學(xué)科里面長(zhǎng)期研究的一個(gè)熱點(diǎn)。過(guò)去五十年人們一直在做溶劑的開發(fā)，但大部分溶劑的溶解能力有限，或者溶劑本身不穩(wěn)定，也很貴。我們做的是最新一代的溶劑-離子液體，它是典型的陰陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)，主要是有機(jī)陽(yáng)離子結(jié)合各種陰離子。它的主要優(yōu)點(diǎn)是不揮發(fā)、不燃燒，是綠色化學(xué)里邊三大綠色溶劑（離子液體、二氧化碳、水）里邊一個(gè)典型的代表。
我們做出的兩類離子液體溶劑，可以在一個(gè)很溫和的條件下（一般不超過(guò)100℃）將纖維素溶解。過(guò)去一二十年有很多人做纖維素的離子液體體系，目前公認(rèn)最好的三種離子液體中有兩種是我們發(fā)明的，其中AmimCl可以溶解木材，被稱為溶解能力最強(qiáng)的溶劑。后來(lái)我們提出了它的溶解機(jī)理，我們認(rèn)為離子液體陰陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)和纖維素羥基的分別作用把里面原來(lái)氫鍵打開，像剪漁網(wǎng)似的，使它變成線性的分子才能溶解。
纖維素溶解了以后采用不同的加工方法（圖2），比如用噴絲板噴到水里面就得到纖維，如果通過(guò)一個(gè)狹縫噴到水里面就得到一張膜。
圖2 以離子液體為介質(zhì)纖維素的加工與功能化
氣凝膠是材料里面非常熱門的一個(gè)材料，又叫 “凍住的煙、固體煙、固體空氣，世界上最輕的固體”。它的特殊結(jié)構(gòu)決定了它具有超高輕，超高比表面積，極低的熱導(dǎo)率。材料中絕熱性能最好的就是氣凝膠，在國(guó)防里面用得最多，比如導(dǎo)彈。由于它價(jià)格昂貴，在民用上用的很少。目前氣凝膠都是用二氧化硅，但它的缺點(diǎn)是強(qiáng)度低。因此，人們對(duì)下一代的氣凝膠提出了強(qiáng)度和柔性的要求。纖維素中大量氫鍵的存在使得它溶解了以后也很容易回到一起去，所以它非常適合做氣凝膠。將纖維素溶解了以后跟水進(jìn)行交換，最后干燥就得到了氣凝膠，同時(shí)我們還可以調(diào)整它的孔徑，讓它變成一個(gè)半透明的氣凝膠。由于纖維素不融化的特點(diǎn)，我們后來(lái)還做了氣凝膠隔膜，可作為耐高溫的電池隔膜，制備更加安全的電池。
生活中有各種低品質(zhì)的纖維素原料，比如秸稈、廢舊紙張、廢舊含棉紡織物。在中國(guó)秸稈處理一直是個(gè)很敏感的話題，直接燃燒會(huì)產(chǎn)生污染，轉(zhuǎn)化利用輸入又大于輸出。如何把低成本的纖維素做高附加值的應(yīng)用？
第一個(gè)是玉米秸稈直接溶解，保留里面的納米晶體結(jié)構(gòu)得到半透明的膜，強(qiáng)度可以做到50 MPa（圖3）；第二個(gè)是以小麥秸稈為原料，將少量高聚合度的纖維素與小麥秸稈粉末共混后做膜，膜強(qiáng)度也大于50 MPa，這是一個(gè)非常實(shí)用的方法，加少量的高聚合度纖維素就可以將低品質(zhì)的纖維素變成一個(gè)可以用的材料（圖4）。
圖3納米增強(qiáng)法實(shí)現(xiàn)玉米秸稈的高值化利用
圖4 增強(qiáng)纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)法實(shí)現(xiàn)小麥秸稈的高值化利用
纖維素除了溶解做加工之外還有一個(gè)重要的應(yīng)用是纖維素的功能化。纖維素衍生物在食品、化妝品里面大量使用。纖維素功能化的反應(yīng)，原來(lái)都是采用非均相法，得到的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)不均一、穩(wěn)定相較差。但在離子液體溶劑里面可以做到非常有效的分子級(jí)反應(yīng)，這些細(xì)微的差別會(huì)使得纖維素衍生物在溶解性、流變、加工性和功能上不同于非均相反應(yīng)得到的纖維素衍生物。纖維素在離子液體中的反應(yīng)條件溫和、可控、效率高、工藝簡(jiǎn)單。
纖維素作為一個(gè)線性高分子，其6位羥基和其他兩個(gè)位置的羥基的活性是不一樣的，利用均相反應(yīng)可以選擇性的接入不同功能的基團(tuán)，使它變成一個(gè)新的材料。包括發(fā)光材料、阻燃材料、抗菌材料和pH響應(yīng)材料等，同時(shí)還可以將材料做成多種形式包括涂層、膜、打印染料和凝膠等。
比如發(fā)光的防偽材料，利用纖維素均相可控反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，把原來(lái)容易聚在一起的熒光分子，通過(guò)化學(xué)方法鍵合到纖維素上，克服了溶液狀態(tài)下聚集誘導(dǎo)淬滅效應(yīng)，將其制成固態(tài)熒光材料，同時(shí)它仍然具有高分子的可打印、可噴涂的特點(diǎn)，將不同的發(fā)光基團(tuán)接到不同的纖維素上可以得到不同的顏色，將紅、綠和藍(lán)三種顏色的纖維素衍生物共混，利用三基色原理，還可以做打印的動(dòng)態(tài)熒光材料（圖5）。
圖5 纖維素基動(dòng)態(tài)全彩固態(tài)熒光防偽材料
胺跟食品新鮮程度有關(guān)系，因此可以用來(lái)檢測(cè)海鮮的新鮮度。熒光檢測(cè)以前主要采用靈敏度高的儀器進(jìn)行檢測(cè)，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力?，F(xiàn)在比率色檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)快速高效的肉眼識(shí)別，它的顏色變化是由波長(zhǎng)變化引起的。通過(guò)將一種對(duì)有機(jī)胺敏感的纖維素衍生物和另一種對(duì)有機(jī)胺不敏感的纖維素衍生物共混，得到一種比率型的纖維素基熒光檢測(cè)材料（圖6）。隨著海鮮新鮮程度不同，釋放出胺的含量不一樣，它的顏色會(huì)逐漸變化。
圖6 纖維素基胺響應(yīng)雙發(fā)射固態(tài)熒光標(biāo)簽：海鮮新鮮度監(jiān)測(cè)
光動(dòng)力抗菌材料是一種新型的抗菌材料，利用纖維素可多功能化的優(yōu)勢(shì)，將它變成一種水溶性的且只要有白光照射就會(huì)有長(zhǎng)久抑菌效果，而且是一種可以消除細(xì)菌耐藥性的高分子抑菌材料，而且材料本身對(duì)細(xì)胞沒有毒性。將它作為抑菌劑噴灑到需要定期消毒的場(chǎng)所，比如醫(yī)院、地鐵站以及公交車等公共場(chǎng)所，只要有白光照射就能達(dá)到長(zhǎng)久的抑菌效果。
pH檢測(cè)材料可以從14到13這么窄的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多個(gè)顏色的變化，在以前都沒有報(bào)道過(guò)（圖7）。接下來(lái)打算把它調(diào)到人體pH7附近，做快速檢測(cè)。
圖7 纖維素基pH傳感器：可視化、精準(zhǔn)檢測(cè)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿區(qū)pH值
以前纖維素制膜工藝污染很大，中國(guó)逐漸在關(guān)停。而我們的離子液體工藝是物理溶解，基本沒有污染。原來(lái)工藝需要三天時(shí)間，現(xiàn)在三十分鐘就做出來(lái)了（圖8）。在車間里面都聞不到氣味，火都點(diǎn)不著，非常安全。其中溶劑是我們的專利，包括后面的溶劑回收，溶劑是可以回收再反復(fù)利用的。用我們這個(gè)工藝與企業(yè)合作建立了生產(chǎn)線，2019年基本已經(jīng)建成了，今年11月底試車。生產(chǎn)的產(chǎn)品推薦在快遞物流上使用，特別是用低成本秸稈做的膠帶，有很好的應(yīng)用前景。
圖8 纖維素膜的傳統(tǒng)粘膠工藝與離子液體新工藝指標(biāo)對(duì)比
就匯報(bào)這么多，謝謝大家。
【討論與交流】
劉國(guó)詮（主持人）：謝謝張軍研究員給我們進(jìn)行了非常生動(dòng)、有趣、高技術(shù)含量高、有很強(qiáng)創(chuàng)新思維的這樣一個(gè)報(bào)告。非常有特色，不僅僅有學(xué)術(shù)上，技術(shù)上的創(chuàng)新，還實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。下邊咱們大家就張軍研究員報(bào)告內(nèi)容開展討論。
桂文莊：我想問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，你剛開始提到一個(gè)問(wèn)題，就是塑料污染的問(wèn)題，現(xiàn)在的確很嚴(yán)重。今年何局去上海參分院加一個(gè)沙龍，就是講的塑料污染的問(wèn)題。在海洋里面出現(xiàn)的垃圾島已經(jīng)超過(guò)了好幾個(gè)國(guó)家的面積，海里頭的微塑料顆粒已經(jīng)到了可怕的程度，問(wèn)題是怎么解決這個(gè)問(wèn)題。現(xiàn)在塑料還在大量用，您能不能談一談纖維素將來(lái)能不能夠使得成本進(jìn)一步的降低，取代現(xiàn)在所有的塑料包裝，如能夠走到這一步，是非常誘人的事情，將會(huì)給全人類做出巨大的貢獻(xiàn)。現(xiàn)在的成本到底怎么樣？有沒有希望進(jìn)一步降低成本？
張 軍：我們一直在努力降低成本，包括我們講的低成本纖維素，完全有可能，包括原材料。我們前兩天剛在院里面做了中期匯報(bào)，我們承擔(dān)院里面一個(gè)項(xiàng)目，用低成本原料的高值化，跟王獻(xiàn)紅老師一起承擔(dān)，我做的就是低值化纖維素，剛才講的秸稈。如果我們把剛才講的那個(gè)膠帶膜做到一萬(wàn)塊錢左右的時(shí)候，就一定能大規(guī)模用起來(lái)。因?yàn)槟壳袄w維素原料一般都是六七千塊錢，如果我們用秸稈的話，基本上可能把成本控制在兩千塊錢左右，包括處理的成本。
桂文莊：一個(gè)是塑料袋現(xiàn)在用的太多了，還有像塑料飯盒一類的塑料包裝，這個(gè)事情你們有沒有在做。
張 軍：我們的纖維素在現(xiàn)在不能做，因?yàn)樗枰厥獾墓δ?、性能，這個(gè)行業(yè)都在努力。我最近去參加了三個(gè)上海市科技論壇，都在討論這個(gè)問(wèn)題。
桂文莊：你的纖維素薄膜做的非常好。
張 軍：我們第一步做快遞塑料膠帶，強(qiáng)度肯定比它那個(gè)高，低成本。大家一起齊心努力，全方位去做。
桂文莊：聚乳酸也想做各種各樣的制品，也是成本問(wèn)題，成本太高。所以往這條路走，真正的取代現(xiàn)在這個(gè)不可降解的塑料，這條路是個(gè)怎么走法？
張 軍：需要努力，逐漸解決，不能一次到位?，F(xiàn)在的聚乙烯做得太好了，成本又低，又輕，在地膜上它的成本是最好的，價(jià)格最低，一畝地地膜可以做到十塊錢，我們只能逐步來(lái)，一個(gè)領(lǐng)域、一個(gè)領(lǐng)域逐步去推廣。主要就是膠帶、地膜和基膜。
白鳳蓮：纖維素加工后的溶劑等排放物是否能回收？
張 軍：溶劑——離子液體和沉淀劑——水全部回收，還能再利用，投進(jìn)去的纖維素直接成為產(chǎn)品。
白鳳蓮：做完器件以后溶劑能回收？
張 軍：它是一種鹽，鹽幾乎不揮發(fā)的，把水拿走就行，它留下來(lái)了，反復(fù)用。
李培基：回收的溶劑肯定有殘留物，怎么處理？
張 軍：對(duì)于殘留物，有安全標(biāo)準(zhǔn)。在回收的時(shí)候，有多級(jí)回收處理方法，有脫顆粒的，有脫顏色的，都有。
趙保路：我今天聽了張教授介紹非常興奮，因?yàn)榻】祮?wèn)題是一個(gè)非常大的問(wèn)題，什么都有，吃的東西很多，但是老百姓都不敢吃，這里邊污染非常嚴(yán)重。你們這個(gè)發(fā)明不僅理論上有創(chuàng)新，實(shí)際解決的問(wèn)題太有意義了?，F(xiàn)在說(shuō)兩個(gè)大的污染，一個(gè)就是塑料污染。
張 軍：塑料現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)在人體里面有，現(xiàn)在具體的危害還不清楚，到底是導(dǎo)致人類癌癥還是其他病沒有結(jié)果，只是說(shuō)殘留出現(xiàn)了。
趙保路：造紙?jiān)斐傻奈廴疽埠軈柡?，你現(xiàn)在的發(fā)明弄好了，把這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)滅掉都有可能。造紙污染強(qiáng)酸強(qiáng)堿太厲害了，我是搞自由基的，他們說(shuō)氧自由基這個(gè)方法會(huì)減少污染，受到很大困難，應(yīng)用起來(lái)很困難，你這個(gè)弄好了成本下來(lái)會(huì)很有好處。這兩個(gè)大的污染去除了對(duì)人類健康很有意義。
講到纖維素，對(duì)人類健康是很重要的，大家都知道吃可溶性纖維對(duì)人體很有好處，對(duì)心血管的健康，糖尿病的控制都非常重要。取材里面植物里面的可溶性的，魔芋里面的纖維素含量很高，天然的東西。我覺得這個(gè)技術(shù)如果弄好的話，可以把很多認(rèn)為沒法吃的東西都可以降解為無(wú)毒的可溶性纖維的話，原料就大大擴(kuò)大了。
張 軍：纖維素可以拓展到多糖加工上面，現(xiàn)在我們沒有精力做，把一個(gè)纖維素做明白就很不容易了。因?yàn)楹芏喽嗵鞘遣蝗芙獾?，這個(gè)纖維素可以在里面做一些分離。
趙保路：比如我們吃了以后到大腸里面，我們的有益菌就靠纖維素的，就可以把有益菌培養(yǎng)起來(lái)，還可以產(chǎn)生很多的抗氧化劑，對(duì)人體健康非常有好處。把這個(gè)弄好以后是非常有前景的東西，我建議化學(xué)所給張軍教授的實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大規(guī)模，可以搞的更擴(kuò)大一些，應(yīng)用起來(lái)就更快一些。
張 軍：可以擴(kuò)大跟其他所的交叉，比如說(shuō)生物所或者微生物所，纖維素需要協(xié)同，是全方位的。
桂文莊：關(guān)鍵是科學(xué)家要有一些交流，共同提出一些項(xiàng)目來(lái)，院里領(lǐng)導(dǎo)不都是這方面的專家，所以我覺得這點(diǎn)非常要緊。剛才趙保路同志提的這兩個(gè)問(wèn)題非常有意義，起碼從應(yīng)用纖維素領(lǐng)域去出發(fā)。
張 軍：那個(gè)產(chǎn)業(yè)都挺大，纖維素人是不消化的，但是把纖維素歸納在七大營(yíng)養(yǎng)素里面，它是幫助人消化的。
趙保路：我老家是河北省的，一季玉米，一季小麥，大量的秸稈，說(shuō)是埋到地底下，其實(shí)很難。如果利用起來(lái)的話，原料太多了。
張 軍：秸稈還田要有充分的微生物才能降解。
宋家駿：剛才講的熒光材料還有發(fā)光材料，這個(gè)發(fā)光材料怎么發(fā)？
張 軍：熒光材料是發(fā)光材料的一種形式，我們這個(gè)屬于光致發(fā)光，紫外光激發(fā)。我們只是把纖維素用起來(lái)，我們所做發(fā)光材料的人太多了。
閆海科：利用離子液體有很多優(yōu)點(diǎn)，但是離子液體利用的就是無(wú)機(jī)和有機(jī)協(xié)同效應(yīng)，最關(guān)鍵是你的對(duì)象?，F(xiàn)在氫鍵是一個(gè)方面，但是相互的作用不是化學(xué)鍵所破壞的，真是單獨(dú)的氫鍵，很容易破壞的。但是關(guān)鍵問(wèn)題是這里頭有無(wú)機(jī)的和有機(jī)的作用，有機(jī)的作用就是疏水作用，還有無(wú)機(jī)作用在這里面靜電作用、空間作用比較大了。也就是說(shuō)除了疏水作用，包括應(yīng)用的材料當(dāng)中的分子結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、聚合度，都有關(guān)系。所以在這方面規(guī)律性研究還要研究，因?yàn)槟阋胝乙粋€(gè)好的離子液體溶解所有，不可能溶解所有。纖維素現(xiàn)在看來(lái)最后如果是改性，改性以后用到什么就干什么。如果用到藥物輸送就做成囊泡。這是非常廣泛的。所以最關(guān)鍵的，我認(rèn)為在驅(qū)動(dòng)力就是弱作用，就是二級(jí)作用，疏水作用、靜電作用、空間作用，不知道這些做沒做。在這方面如果找到規(guī)律性了，我想要什么樣的纖維素我就可以形成什么樣的纖維素，這方面有什么考慮？
張 軍：這個(gè)離子液體作用非常復(fù)雜，過(guò)程所有一個(gè)組有一百多人，職工就有好幾十，有專門的人做里面的結(jié)構(gòu)，我們沒有精力做那么多的事情。像我們組里做一個(gè)溶解劑，我們研究一段時(shí)間就不能再做了。我們精力有限，我們?cè)诋a(chǎn)品開發(fā)的時(shí)候，在基礎(chǔ)上面停留的事情太多，后面就沒法做了。但是我們也是有想法的，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)離子液體了，后來(lái)一有時(shí)間就再布置學(xué)生，學(xué)生來(lái)了以后花三個(gè)月探究新的離子液體，好幾屆學(xué)生都沒發(fā)現(xiàn)，后來(lái)就覺得沒必要做那么多。這個(gè)離子液體已經(jīng)夠好了。并不是溶解度越高越好。高分子里面紡絲拉膜有個(gè)說(shuō)法，就是濃度越高纏結(jié)非常嚴(yán)重，對(duì)后面的拉膜趨向是不利的，所以它濃度就到12%。纖維素紡絲基本就選12%濃度，濃度再高的時(shí)候?qū)δば阅芗庸?，綜合成本會(huì)帶高，性能反而不好。這一塊在新一代離子液體開發(fā)基本就不做了，把所有精力就花在后面新產(chǎn)品加工上面了。這里面確實(shí)非常復(fù)雜，但是我們只做一點(diǎn)大的內(nèi)容，包括里面的聚酯纖維做得非常清楚。你講的溶解機(jī)理，溶解機(jī)理我們后面就不怎么做了，現(xiàn)在有上百篇文章，就是接著我們后面做的，包括理論計(jì)算還是做溶解機(jī)理的，都發(fā)在物理雜志上。
沈德言：現(xiàn)在小麥秸桿能直接成為你的原料嗎？
張 軍：我們說(shuō)的這個(gè)膜是全部用這種原料的。
沈德言：木質(zhì)素怎么分離？
張 軍：不分離。
桂文莊：關(guān)鍵的成本在哪兒？
張 軍：回收?；厥帐切枰芎牡模舭l(fā)。
習(xí) 復(fù)：我問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，黑液木質(zhì)素，許多造紙，就是做制漿車間就是這樣的污染，現(xiàn)在解決了嗎？做纖維素膜，臭的要命。
張 軍：基本上沒解決，氫氧化鈉堿處理太便宜了，然后效果也特別好，基本上全世界都在用。暑假我去加拿大參加會(huì)議，都有，西方國(guó)家也有，在日本王子制漿也往海里排，氫氧化鈉比那些有毒的化學(xué)品太溫和了，就是一些堿、黑液木質(zhì)素，危險(xiǎn)性就小多了，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家制漿造紙還都存在，危害都一樣的。
習(xí) 復(fù)：木質(zhì)素現(xiàn)在有其他的好的轉(zhuǎn)化方法嗎？
張 軍：木質(zhì)素比纖維素難做得多。
習(xí) 復(fù)：我覺得你基礎(chǔ)研究至少還得干個(gè)二十年吧，已經(jīng)干了二十年了，在這個(gè)基礎(chǔ)上再做一些工作。
張 軍：時(shí)間挺緊迫，需要做的工作還很多。
關(guān)家玉：您講的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中成膜，基本上是粘流性，真正做成薄膜的話我做過(guò)好多年了，一定要有橫向縱向的比例。天然高分子是非常復(fù)雜的，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，很多也不均勻性，分子量分布，取代基的分布都不均勻，合成的高分子均衡的條件下都要找最佳值的才能成膜。
張 軍：成膜的事我們跟別人合作，做國(guó)內(nèi)做得最好的成膜廠家。我們覺得三米的膜出來(lái)之間的差距怎么控制得好？我們跟他們合作的，他們做的非常好。
關(guān)家玉：你們測(cè)過(guò)三米的嗎？
張 軍：其他的性能，包括主要的幅間差，這個(gè)膜的厚度之間差異必須不超過(guò)0.1。
關(guān)家玉：厚度是一方面，它還有很多強(qiáng)度跟分布挺復(fù)雜的，這沒關(guān)系。
張 軍：那個(gè)就是高性能應(yīng)用了，我們一般的包裝膜還沒考慮那么細(xì)的。
吳石增：我是電工所的，咱們今天講的纖維素它的來(lái)源是不是主要在一些天然物質(zhì)上，怎么來(lái)的？
張 軍：植物的纖維素占絕大部分，動(dòng)物里面或者是海洋里面也會(huì)有纖維素，量非常少。
吳石增：這些來(lái)源的原料、材料，哪些性質(zhì)最好？對(duì)人體，對(duì)生物體的傷害最??？在研究方面有沒有這方面的學(xué)術(shù)討論？
張 軍：纖維素在化學(xué)里面結(jié)構(gòu)都是一樣的，不管什么結(jié)構(gòu)來(lái)。到人接觸的時(shí)候無(wú)非是長(zhǎng)和短的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)是一樣的，分子量是一樣的，來(lái)源不一樣就是雜質(zhì)不一樣，提純以后都是一樣的。
吳石增：在什么物質(zhì)里提的纖維素最多？
張 軍：棉花中含量最多，現(xiàn)在用的最多的是木漿。制漿造紙，從北美那些國(guó)家來(lái)的，這邊采，那邊種，已經(jīng)平衡了，中國(guó)的木漿從外國(guó)進(jìn)口。
吳石增：綠色加工業(yè)講了，能不能再講一下，主要采用什么方法進(jìn)行綠色加工？
張 軍：純的纖維素膜就是用的木漿，主要講的工藝，這個(gè)工藝現(xiàn)在已經(jīng)有了。我們講纖維素膜有兩大塊沒有被聚乙烯、聚丙烯替代掉，國(guó)外所有的香腸是纖維素膜做的，國(guó)內(nèi)所有的煙花爆竹包裝紙是纖維素膜的。纖維素膜是天然抗靜電的，因?yàn)樗锩嬗兴?，?huì)吸一點(diǎn)水分，天然抗靜電，聚丙烯再怎么加抗靜電別人也不敢用的。國(guó)際上的大香腸灌完以后有360度的蒸汽消毒，其他的膜都干不了這個(gè)事兒。纖維素膜有個(gè)優(yōu)點(diǎn)叫透氣不透氧，只有水汽能進(jìn)去。
吳石增：離子液體溶解纖維素這里邊的好處有多少？
張 軍：本身纖維素的溶劑就非常少，溶劑比較穩(wěn)定，因?yàn)槔w維素不能用其他方法加工，溶液加工有個(gè)溶液回收的問(wèn)題，就有能耗，我們的纖維素沒辦法，因?yàn)樗臍滏I在那兒只能用溶劑。
劉國(guó)詮（主持人）：時(shí)間過(guò)得飛快，今天大家討論得很熱烈，沒有討論完的會(huì)后可以再繼續(xù)，今天沙龍到此結(jié)束。
