意大利研究人员的一项新研究表明,一种新的可持续加工长工业大麻纤维的方法有望缩短生产时间、减少对环境的影响,并得到更为一致的质量,这标志着工业大麻纤维加工迈向可扩展性的关键一步。
研究人员在荷兰科学出版商爱思唯尔出版的《工业作物与产品》期刊上发表了相关论文。论文指出,他们测试了一种天然微生物混合物,以便在沤麻过程中能更有效地分解汉麻茎秆。
更洁净方案
沤麻是汉麻加工的重要环节,是将纤维与植物木质芯(麻杆、麻屑或碎麻)进行分离的关键工艺。传统的沤麻工艺通常使用水或刺激性化学品,沤麻过程非常缓慢、耗费大量资源,并且对环境有害。
该研究采用的新方法名为“特殊生物沤麻”,是通过筛选微生物群落来加速纤维分解过程。它避免了合成化学品的使用,并且对水和能源的需求更低,使其成为一种更清洁、更可持续的沤麻工艺替代方案。
“随着研究人员不断完善这些微生物群落系统,创造出一致性较高、对环境影响更小的传统沤麻替代工艺,在工业规模化应用中变得越来越可行。”美国汉麻行业咨询公司(Canna Markets Group)老板Joseph Carringer表示。
更强韧、更快速的纤维
在汉麻加工过程中,区分长纤维和短纤维对于理解市场价值和最终的用途潜力至关重要。汉麻长纤维长度可达一米以上,通过沤麻和温和的机械分离工艺,从茎秆外层小心提取。这些纤维因其强度、耐用性和一致性而备受推崇,使其成为纺织品、生物复合材料、绝缘材料和技术材料等高价值应用的必需品。虽然生产长纤维需要更高的采收和加工精度,但其在市场上具有较高的溢价。
相比之下,短纤维(通常称为丝束或细纤维)是断裂的、不规则的碎片,长度一般不到10厘米。这些碎片是更快、更彻底的脱皮过程的产物,或是作为纤维加工的副产品。虽然短纤维的单吨价值较低,但它们在无纺布材料、注塑塑料、动物垫料和护盖物中发挥着重要作用。
虽然专注于生产汉麻长纤维的工厂必须投资更先进的沤麻和纤维处理设备系统,但是其回报能够进入要求更高、利润更高的行业供应链。
在这项研究中,纤维分离仅需7至14天即可完成,约为传统水浸沤麻时间的一半,且产量和质量均未降低。所得纤维颜色更浅,成分更均匀,更适合应用于高价值市场。
商业潜力
研究人员还发现,微生物混合物可以进行简化,而且不会降低性能。这种全新的生物沤麻技术“为实现可扩展且环保的汉麻纤维加工工艺提供了一条充满希望的途径”。
此外,研究还指出,温度、水质和汉麻品种等因素都会影响纤维加工结果——这些因素都是今后实现大规模商业化应用的重要考虑因素。
该项目研究团队来自意大利那不勒斯费德里科二世大学,团队成员包括Ilaria Zezza、Silvia Pascale、Massimo Fagnano、Loredana Bressan、Alessandro Schiavo、Aniello Anastasio和Mariarosaria Aleandri。