图2生物基合成纤维的全流程制备过程

图2展示了生物基合成纤维从生物基单体原料到最终生物基纤维产品的全产业链可控加工流程。具体来说，通过生物发酵或化学合成途径，可从各种可再生生物质资源（农作物及其副产物、微生物等）获得PHA和PLA等生物基聚合物，采用熔融纺丝、湿法纺丝等成熟工艺加工成综合性能优异的生物基合成纤维。近年来，不少研究聚焦于阐述聚合物加工过程中“结构-过程-性能”的内在关系，为生物基合成纤维的性能调控、工艺优化和高性能化设计提供了理论指导，推动了生物基合成纤维的产业化和绿色可持续发展。

图3生物基纤维的可持续发展产业链

因生物基纤维具有可持续性、可降解性和低污染等优点，其在功能纺织品、医疗健康、复合材料和智能可穿戴等领域展现出广泛的应用前景。目前，棉纤维、莱赛尔纤维、聚乳酸纤维等已应用于服装、家纺，并可通过混纺、表面改性等方法赋予其抗菌、阻燃、调温等多种功能。在再生医学领域，丝素蛋白、藻酸盐、壳聚糖等可制成纤维支架用于组织再生和精准药物输送。生物基纤维还可与传感器结合制成智能织物。天然纤维复合材料还可替代玻璃纤维应用于汽车和建筑等领域。新型纤维加工技术的融合发展使得生物基纤维的整体设计和制造成为可能，并促使生物基纤维从最初的保暖、防护等简单功能，向多功能和智能化方向发展，为生物医学、电子、能源和智能材料等领域的前沿应用提供可持续的平台。目前，生物基纤维的种类日益丰富，部分生物基纤维已实现规模化生产，但同时也面临原料来源复杂和成本高、性能不足以替代石油基纤维、标准体系不完善等挑战，需进一步探索生物基纤维加工新原理、新方法和新技术，提升其质量和性能，建立完善相关标准，不断拓展其应用领域，推动生物基纤维高质量可持续发展（图3）。

本文通讯作者

朱丽萍副研究员

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研究方向：天然高分子材料、分离膜材料、生物医用材料

个人简介：东华大学材料科学与工程学院副研究员、博士生导师，国家高层次青年人才，联合国环境署（UNEP）臭氧环境影响评估委员会委员。主要从事生物基高分子及纤维膜材料的设计制备、材料表界面改性及机理研究，发表SCI论文56篇、论著1章，授权中国发明专利11项，研究成果曾获中国纺织联合会科技进步一等奖、中国材料研究学会科学技术一等奖。目前，主持国家自然科学基金面上项目1项、高性能分离膜及生物医用材料相关省部级项目3 项、参与国家重点研发计划项目1项并承担任务。

周哲副研究员

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研究方向：功能纤维材料与废旧纺织品循环利用

个人简介：东华大学材料科学与工程学院副研究员，博士生导师。主要从事聚合物纤维材料成形加工及其功能改性、生物基纤维等的研究开发，主持国家重点研发计划课题等10余项项目，发表SCI收录论文30余篇，参与编写专著《高性能纤维》和《纳米复合纤维材料》，授权国家发明专利50余件，获得国家技术发明二等奖等国家及省部级奖励11项。

朱美芳教授

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研究方向：航空航天、智能可穿戴、绿色能源、环境保护和生物医药用纤维材料、杂化材料、水凝胶材料等

个人简介：中国科学院院士，东华大学教授、博士生导师，纤维材料专家。现任东华大学材料科学与工程学院院长、纤维材料改性国家重点实验室主任，兼任中国材料研究学会副理事长、《Advanced Fiber Materials》主编等职位。长期从事纤维材料的功能化、智能化、绿色化和高性能化研究工作，承担完成国家重点研发计划等科研项目40余项，出版著作10部（章），发表论文500余篇，获授权发明专利300余件。曾获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖、首届全国创新争先奖状、上海市自然科学一等奖、中国青年女科学家奖、何梁何利科学与技术青年创新奖等10余项奖励。是国家“万人计划”科技创新领军人才和首批“黄大年式教师团队”负责人。返回搜狐，查看更多