武汉大学张俐娜教授课题组，采用最普通和经济的氢氧化钠和尿素水溶液作为纤维素溶剂，预冷到-12℃后实现了2—5分钟内迅速溶解纤维素，制备出透明的纤维素溶液，再由此生产出新型再生纤维素丝，整个生产周期仅12小时。这种新型低温溶解技术不仅突破了传统加热的方法，而且无挥发物产生，废液容易回收，尿素可循环使用。3月29日，张俐娜凭借这一成果获得2011年安塞姆·佩恩奖，她也成为获得该奖的第一位中国人。该奖是国际纤维素与可再生资源材料领域的最高奖。
人造纤维是纺织行业的重要原材料，在采用生物质生产纤维的过程中，首先要将原材料纤维素溶解。传统方法采用高温溶解，将纤维素先后放入氢氧化钠和二硫化碳溶液里加热处理，十几个小时才能溶解，整个纤维生产周期在一周左右，而且二硫化碳是高污染原料，难以回收。
张俐娜团队建立了低温下大分子与溶剂自组装形成新的氢键配导体致溶解的新机理，研究出一批基于生物质的新功能材料和生物可降解材料，弄清了它们的微观结构对材料宏观性能和功能的影响，并已初步实现低温溶解纤维素纺丝的“绿色”工业化试验。
安塞姆·佩恩奖评委认为，张俐娜创建的“绿色”溶剂低温溶解的新理论和技术是可再生资源材料领域的重大突破。
张俐娜长期致力于生物质资源天然高分子材料科学的基础和应用研究。她带领团队，通过高分子物理方法和绿色新技术，将农业废弃物，如棉短绒、蔗渣、虾壳、蟹壳、豆渣等，转变为有实用价值的新材料。
武汉晨报讯（记者彭欣 通讯员张全友）豆渣、甘蔗渣这些农业废弃物，如何变成漂亮丝质品和方便降解的塑料膜？武汉大学化学与分子科学学院70岁的张俐娜教授就做得到。昨悉，因其在高分子溶解方面的卓越贡献，她成为首位获得化学顶级大奖安塞姆·佩恩奖的中国人。
把氢氧化钠和尿素调配的溶解剂预冷到零下12摄氏度，再放入一张纸浆板，经过不到2分钟的搅动，纸浆板就变成一杯透明的液体。这是昨天上午，张俐娜在她的实验室里为记者变的一个“魔术”。如用作工业原料，这种溶解后的透明液体可成为媲美天然的丝绸、坚固耐用的杯子甚至是环保塑料膜。这个“魔术”的原理，就是张俐娜花12年时间研究出的水体系低温溶解高分子的“绿色”方法和新概念。
张俐娜说，25年前她从日本回国后一直致力于生物质资源天然高分子材料科学的基础和应用研究。一次，实验中她发现低温水溶剂能够解决难溶性大分子如纤维素、甲壳素等材料的难溶性问题，并坚持对其研究12年，终于将这项技术完善。
“这一技术有很多优势。”张俐娜说，目前的高温溶解纤维素等大分子材料，需要100~130度的高温，不仅能耗高，还耗时长。相比之下，水体系低温溶解高分子不仅快速，且尿素、氢氧化钠也属可再生资源。而这种溶解技术也能让诸如豆渣、甘蔗渣等农业废弃物变废为宝，做成各种有用的工业、民用材料。更重要的是，这些材料很环保，只要埋入地下，在有水有细菌有一定温度的条件下，能在1~2个月内自然降解。
据悉，安塞姆·佩恩奖是美国化学会纤维素与可再生资源材料领域的最高奖。它自1962年设立，半个世纪以来，张俐娜教授是第一个获得该奖的中国人。获得该奖的美国人占一半以上， 其次是加拿大、日本、德国、瑞典、英国、法国人。
