中国汉麻研究新突破：青岛大学成功研发新型纤维预处理方法，可显著降低能耗

偏光显微镜下的麻纤维

中国一家材料科学期刊发表的一项新研究报告了一种低温、无化学添加剂的工业大麻纤维预处理方法，该方法有望助力纺织品制造商降低能源消耗、减少废水排放，同时还能提升汉麻纤维质量。

来自青岛大学纺织服装学院和生物纤维与生态纺织品国家重点实验室的研究人员将光活化清洁步骤与温和的酶洗相结合，研究结果表明，这种组合的效果明显优于国内以及南亚和东南亚部分地区广泛使用的高温苛性碱处理方法。

汉麻预处理

预处理是汉麻加工过程中脱皮前的准备阶段，其目的是在纤维进入机械设备之前，进行清洁并松动茎秆中的天然胶质。木质素和果胶如同天然胶水，将韧皮部与木质芯粘合在一起，使纤维分离变得更加困难，并会加剧脱皮机的磨损。

有效的预处理可以去除或软化这些胶质，从而提高脱皮效率，生产出更清洁、更高品质的汉麻纤维，用于纺织和复合材料等用途。

沤麻是目前最常见的麻纤维预处理方法，它利用水分和微生物来分解将汉麻纤维与木质芯材粘合在一起的天然胶质。沤麻有多种方法：田间沤麻，即将茎秆留在地上，利用露水和天气使其软化；水沤麻，即将捆扎好的麻秆浸入池塘或水箱中，以加快微生物的分解作用；此外，还有酶法沤麻，即在受控条件下使用特定的酶来进行分解。所有这些沤麻方法的目的都相同，即在脱皮前松散纤维。但是，往往在速度、成本和环境影响方面有所不同。

更清洁原料

在中国测试的工艺是在接近室温和中性pH值的条件下进行的，这避免了可能会削弱麻纤维的恶劣条件。测试结果表明，该工艺去除了大部分木质素和果胶，同时较好地保持了纤维素结构的完整性。研究作者指出，这种平衡对于生产更柔软、更高价值的纺织品至关重要，同时，还能避免传统处理方式带来的环境负担。

根据近距离成像和化学分析，该工艺能够很好地分解纤维周围的胶状物质，使纤维束更加洁净，这是纺织级纺丝和高价值复合材料的关键要求。

工艺原理

该工艺的第一阶段利用光照帮助松动将汉麻纤维粘合在一起的坚韧的、类似树皮类的物质。第二阶段则采用温和的酶洗，进一步分解天然胶状物。将这两个步骤协同作用，比单独使用其中任何一种方法都更有效地释放纤维，使其更容易清洁和分离，从而能够满足纺织用途。

研究人员表示，这两种机制相互促进，有机结合，其联合工艺的性能显著优于任何一种单一处理方法。

初步估计表明，与传统的碱性预处理相比，该系统可显著降低 40% 至 60% 的能耗。由于该工艺不依赖于腐蚀性化学品，因此产生的废水也显著减少，尤其适用于水处理能力有限的分散式汉麻纤维加工厂。

商业潜力

如果这项技术能够规模化应用，它将极大地助力纺织业向清洁生产转型，并使汉麻作为一种低碳韧皮纤维而更具优势。更清洁的预处理方法对于获得高价值纱线所需的柔软性、细度和易纺性至关重要——而这些特性在目前高能耗的工艺中仍然难以实现。

该研究的作者指出，还需要开展进一步的中试规模研究，以评估设备要求、反应时间和光催化剂在连续使用下的耐久性。

据悉，青岛大学生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室于2018年10月16日获科技部、山东省政府和青岛市政府批准建设。依靠山东省纺织大省的产业优势，重点围绕生物成纤资源筛选与生物多糖制取、生物多糖纤维成形、生态功能纺织品创制三个研究方向开展高水平基础研究、应用基础研究以及前沿技术研究，为国家科技创新、区域社会经济和纺织产业整体发展、以及青岛大学“双一流”建设提供了有力支撑和重要保障。

该省部共建国家重点实验室正在加快产业化推广，充分发挥生态纺织、新材料、生物等多学科交叉融合优势，助力山东纺织行业转型升级、提质增效，为新旧动能转换做出积极贡献。