大麻产业研究进展I.大麻产业概述

吕咏梅，杨龙，胡万群

（安徽省六安市农业科学研究所,六安237009）

前言

大麻是人类最早使用的纺织纤维原料之一，考古资料显示我国是最早驯化种植和利用大麻的国家。大麻原产黄河流域，距今约5000～6000年，我们的祖先就利用大麻纤维织布了，因而大麻纤维有“国纺源头，万年衣祖”之称；我们所说的五谷杂粮“麻、黍、稷、麦、菽”中的麻，指的就是大麻的籽。《本草纲目》中也有许多利用大麻作为主要原料的强身和治病药物的记载。大麻后经中亚传到欧洲及世界各地，在20世纪30年代前后，欧美大麻种植和加工达到顶峰时期。随着棉花的广泛种植和化学纤维的兴起，加上大麻加工技术的难以突破，以及不加区分地将工业大麻与毒品大麻混为一谈地盲目立法禁止，导致工业大麻的种植和利用逐渐萎缩乃至几近消亡，有关研究也无人问津。

直到20世纪90年代，人们又开始对大麻有了新的认识和兴趣，原因是环境友好运动的发生和人们重新赏识作为天然产品的大麻。大麻对环境的冲击极小，几乎不需除草剂和杀虫剂，对于农田土壤是福音。这些特点使得大麻成为一种非食用农作物的理想候选品种，一些欧洲国家研究培育出低毒大麻品种，并获得推广。1990年，欧共体率先紧急修订农业政策，废除了大麻种植的禁令，开始恢复大麻生产和研究。随后，加拿大、澳大利亚等国家也解除了大麻种植禁令，全球大麻种植面积和纤维产量有了迅速增长。欧美国家对大麻的开发利用再现端倪，并日益活跃。

大麻是一种绿色、多用途、易种植的高产生物资源。

1 发展大麻产业的意义

近年来，生物质资源利用在世界各国兴起，国际上已经有欧美、日本等很多发达国家开展生物质资源的利用研究。在这样的国际环境下，大力发展高值大麻生物资源综合利用产业对我国有着特别的重要的经济和社会意义。

1.1 发展大麻产业提高农业综合生产能力

大麻绿色生物产品产业化应用，将推动种植业发展，增加农民收入，实现农业结构调整。大麻的种植区域很广，还能利用多种土地如湾地、丘陵、山坡等，适当轮作还可减少农作物的虫害和病害。合理规划大麻产业发展区域，可增加农民就业,解决部分老少边穷地区的农民脱贫致富问题。因此，大麻生物产业化，将推动农业种植的高附加值化，增加农民种植收入，对建设资源节约型、环境友好型社会，解决三农问题将有重要贡献。

1.2 发展大麻产业培育新的产业集群

开发大麻综合利用可提供纺织、化学纤维、建材、汽车、造纸、化工、环保、食品、医药、化妆品等原材料，大麻产业发展将会使纺织工业、轻工业、建筑业等传统产业培育出新的发展方向，有助于大力发展生物医药、生物保健卫生产品，可以提高人民生活质量。因此，大麻综合利用开发的实现，将在一定程度上推动上述产业的良好发展。

1.3 发展大麻产业构建较完善的产业链

发展大麻产业可以突破一批具有重大支撑和引领作用的前沿技术，形成自主知识产权，抢占国际竞争的制高点，加快实现产业化。同时，促进企业和资金、技术、人才等要素向资源优势地区集中，形成若干各具特色、以大企业集团为核心、专业化中小企业协作配套的相对集中布局的产业基地。

1.4 发展大麻产业促进传统纺织产业升级和结构调整

纺织工业是我国的传统支柱产业，拥有2000万从业工人，并涉及到1亿农民，在国民经济中占有重要地位。但我国纺织行业中化学纤维所占比例严重偏高，而化纤工业90%以上产品是石油产业链产品，这样存在资源枯竭的问题。若通过大麻产业基地建设，可提供大麻纤维代替棉花，将提升我国纺织品工业结构和出口能力。采用新型技术加工大麻纤维，将改变传统麻纺加工技术落后、麻类产品档次不高、环境污染严重的现状，降低对于棉花的进口依赖，为中国纺织行业结构调整和可持续发展带来新的契机。

1.5 发展大麻产业符合低碳经济模式与低碳生活方式

发展大麻产业是实现社会可持续发展和资源环境保护双赢的选择。大力发展大麻生物基材料，加速大麻材料在制造技术在高消耗、高污染工业中的广泛应用，既有利于减少我国对石油、煤炭等不可再生能源的依赖，又有利于推进清洁生产，减少污染物排放，是走新型工业化道路、实现可持续发展的重要保障。

总之，大麻产业的发展，可以形成优势突出和特色鲜明的产业带。对于落实科学发展观、建设资源节约型、环境友好型社会、建设社会主义新农村具有非常重要的现实意义。

2 大麻产业的概述

2.1 大麻的特性

2.1.1 大麻的生态性

大麻具有很好的生态适应性与生态保护作用：一是适应性非常广，多种气候条件下都能种植，对土壤条件要求也不十分严格；二是抗虫，不需要喷洒农药，因而能够有效降低农药对环境的污染，因为它能部分代替棉花，而全球50%的农药用于棉花病虫害的防治；三是抑制杂草生长，由于大麻生长速度快，植株高，能有效抑制杂草生长，因而无需喷施除草剂，并且下茬作物也无需除草。

2.1.2 大麻的资源性

大麻属一年生草本植物，速生性强，生物产量高，单位时间内生物产量是树木的3－4倍，年产7.5--22.5t／公顷纤维(干茎全秆)，是木材的4倍以上，韧皮纤维产量3.0t／公顷左右，韧皮纤维的产量是亚麻的2倍，是棉花的2倍以上。韧皮纤维的单纤维长度1.5--3.5cm，适合于纺织和制造多种类型产品，种子产量3.0t／公顷。

1万公顷大麻每年所收获的产品，可为国家提供1.2-1.5万吨天然纤维、相当15万立方木材或7.5万吨木浆。这几种产品目前在我国都是短缺产品。

2.2.3 大麻的环保性

大麻对重金属镉有很强的耐受力，当土壤中镉含量达到800mg/kg时，对大麻的生长没有明显的影响。大麻对溶液中的铬离子、铜离子、银离子、镉离子的单层吸附能力分别为367mg/g、1157 mg/g、89 mg/g、140 mg/g，因此，大麻植物与大麻纤维都是优秀的天然金属吸附剂，对水体和土壤起到了有效的自清洁作用。

2.2.4 大麻的低碳性

大麻对二氧化碳有很强的螯合作用，吸收率是常规树木的4倍，一公顷大麻在100天的生长期内，可以在纤维内隔离并储存20吨二氧化碳，并在土壤中隔离并贮存500kg二氧化碳，远高于棉花（11吨）；合成纤维生产二氧化碳排放量比天然纤维高10-20倍。

2.2.5 大麻韧皮纤维的功能性

①优异的吸湿排汗性能。大麻纤维中心细长的空腔与纤维表面纵向分布着许多裂纹和小孔洞相间，形成优异的毛细效应,故排汗吸湿好。

②天然的抗菌保健性能。大麻纤维中空,平时含氧气,使厌氧菌无法生存,对金黄色葡萄球菌,绿脓杆菌,白色球菌和石膏样毛癣菌,青霉曲霉等明显有杀灭作用。大麻种植不用任何化学农药及杀虫剂。大麻做鞋,可防脚气,是标准绿色产品。

③良好的柔软舒适性能。大麻纤维是各种纤维中最细软的一种,细度仅为苎麻的三分之一,与棉纤维相当,纤维顶端呈钝圆形,没有苎麻,亚麻那样尖锐的顶端，故成品特别柔软适体。

④卓越的抗紫外线性能。大麻纤维横截面比苎麻,亚麻,棉,毛都复杂。为不规则三角形,六边形,扁圆,腰圆等。中腔与外形不一,其分子结构为多棱状,较松散,有螺旋纹。因此,大麻纤维对音波,光波有良好的消散作用,无需特别整理可阻挡强紫外光的辐射。

⑤出色的耐高温性能。大麻纤维耐热性能高，能在370℃而不变色，适合各类面料用。

⑥独特的避免静电积聚性。大麻是不良导体,其抗电击穿能力比棉纤维高30%--90%左右，是良好绝缘材料。由于大麻纤维吸湿性能特别好，暴露在空气中的大麻产品，一般含水达12%左右。在空气湿度达95%、含水可达30%，手感却不觉湿。因此，能轻易避免静电积聚及摩擦引起放电和起球。

2.3 世界大麻生产情况分析

大麻曾经是一些国家的重要经济作物，由于受战争封锁的影响，第一次和第二次世界大战时期是世界大麻种植最辉煌的时期，此间前苏联的大麻种植面积曾经高达100万公顷，美国1943年的种植面积也高达17.8万公顷，欧洲、日本、韩国等种植面积都有大幅度提高。

此间大麻的研究与开发利用得到了较高重视，美国、加拿大在大麻品种资源的收集整理、新品种选育、栽培、生理生化、收获、沤制脱胶以及加工等方面都进行了深入细致的研究，取得了大量的研究成果。波兰、罗马尼亚、匈牙利、前苏联、法国、乌克兰、日本、中国等国家也开展了类似研究，但此时的研究主要集中于如何提高大麻韧皮纤维的产量，对种子蛋白(氨基酸)、大麻油营养的开发利用并没有引起足够的重视。

由于美国等西欧国家毒品问题的日益严重，他们率先开展了对包括大麻在内的毒品围剿工作，纷纷立法限制大麻的种植面积。1937年美国国会通过了《大麻税务条例》(Mari juana Tax Act)，加拿大1938通过了《鸦片与麻醉品条例》(Opium and Narcotics Act)，其他国家也制定了类似条列，工业用大麻的研究与生产也受到严重影响，其种植面积急剧萎缩。但是，大麻的研究与开发、生产并没有彻底停止，世界上仍然有许多国家种植大麻，这主要是因为大麻既是一种人们广为接受的传统纤维作物，又是一种具有独特魅力的多用途的工业原料。1979--1981年全球大麻的种植面积为48万公顷，干茎产量26万t，1984--1986年全球大麻种植面积仍然基本稳定在38万公顷，干茎产量24万t左右，单产明显提高。目前，中国和印度是世界上两个最重要的大麻生产国，主要是做纺织原料。1992年印度和中国的大麻纤维总产量分别为4.5万t和2.4万t，其次为罗马尼亚、加拿大、匈牙利、朝鲜等国家。

2.4 世界大麻产品开发情况

2.4.1 大麻纺织品。大麻纤维是一种传统的纺织材料，其独特的绿色服饰性能是在近些年才逐步被发现的，大麻织物吸湿、透气、杀菌抑菌、穿着舒适，特别适合做内衣、鞋垫、袜子、床单等。大麻纤维与大多数麻类纤维一样具有吸湿、散湿性好的特点。据研究，大麻的吸湿性是棉花的2.5倍，即lkg大麻能够吸附水2.5kg，而棉花只能吸附水1.0kg。纯大麻纺织品散湿速率大于吸湿速率(纯大麻帆布吸湿速率7.43mg／min，散湿速率12.6mg／min)，具有吸汗快干的效应，穿着舒适凉爽且不沾身。大麻纺织品的抗静电性能好，冬季吸尘少，对人体无不良影响。大麻纺织品防紫外线的效果非常好，特别适合做夏季服装。

大麻织物具有的独特纺织品性能是与其纤维结构等紧密相关的。大麻纤维长15--35mm，细度15--30μm，比重1.48，两端呈钝角性，分子结构为纵向排列，紧密整齐，结晶度与定向度高，在麻类纤维中轻于亚麻和苎麻，细度小于苎麻且端部呈钝角，因而用大麻制成的纺织品手感柔软，对皮肤无刺痒感。纯大麻未经任何药物处理，且水洗后做抑菌试验发现，纯大麻夏布对黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念球菌都有不同程度的抑制效果，说明大麻纤维及其制品具有防菌、防霉、防臭、防腐功能。

国外从事大麻纺织加工的企业比较多，产品种类较多，质量较高。德国Hanfhaus公司是一家规模较大的大麻纺织专业公司，其大麻服装用料考究，款式新颖，在德国、西班牙、英格兰等地都有专卖店。美国Quempery公司生产大麻手工床单，销路看好，正在准备生产浴巾、浴室窗帘、家具外套等其他种类产品，美国大麻布的价格较为昂贵，每平方米的价格高达75--150美元。匈牙利Kenderfon公司生产多种大麻产品，主要为纱、线、绳、毡、布等，其销售市场主要为欧洲，韩国、厄瓜多尔、南非也有专门从事大麻服装加工的企业。

2.4.2 大麻造纸。20世纪50年代，美国农业部(USDA)曾开展了一个旨在筛选出可以替代木材的草本造纸原料的计划，研究发现，а-纤维素是衡量一个原料纸浆质量和产量的最好标准。于是他们按同一个标准研究了200多种作物，包括126种双子叶植物，其中大麻а-纤维素含量高达原料重的37.6%。加拿大McGill大学纸浆造纸研究所的研究表明，大麻а-纤维素的含量为纤维素的80%，是所有已知双子叶植物最高的，大麻秆的а-纤维素含量更高，为39%。通过对所有材料进行研究的综合评价表明，大麻是最有潜力的第三种可以替代木材的造纸原料。意大利的研究也表明，大麻造纸切实可行。

大麻纸张是一种绿色、环保的高档纸张，大麻纤维是生产卷烟纸、滤纸、钞票及证券纸、高质量文件纸、手工纸的极好材料。特别要提到的是，由于大麻纸张的绿色性质，其产品开发的潜力非常大，可以用来生产茶叶、食品、药品、化妆品等的包装材料。美国、法国等许多国家都有大麻造纸厂。美国大麻纸张主要为钞票纸，法国大麻主要用作造纸原料，96%的大麻纸为卷烟纸，其他为圣经纸、茶叶袋。全球财富500强之一的Kimberly Clark在法国就有一座大麻圣经纸厂。采用大麻作圣经纸的主要原因是由于大麻含木质素较少，纸张不变黄，经久耐用。

2.4.3 大麻油与大麻食品。大麻油大麻食品的研究与开发是当前大麻研究的热点，也是引起世界广为关注的根本原因之一。

根据产品的种类，工业大麻可以分为3类：即纤维型、种子型、种子纤维两用型。传统上大麻主要用作纤维原料，但由于大麻种子具有一种特别清香的坚果味道，自古以来大麻就是一种别具特色的食品，考古发现，中国在6500年以前就有把大麻种子当作食品。国外对大麻种子进行了化学成分、营养学、药理学、临床学等方面的深入研究，证明大麻种子是一种不可多得的食品与油料。

大麻种子蛋白质含量25%、脂肪含量31%、碳水化合物含量34%，其余为维生素和矿物质。含有20种已知氨基酸，其中包括9种人体必需氨基酸(EEAs)。大麻蛋白质不含色氨酸抑制因子，不会影响蛋白质的吸收，不含大豆的一些寡聚糖，也不会造成胃涨和反胃。大麻蛋白的65%为麻仁球蛋白(esdestin)，这种球蛋白只在大麻种子中存在。麻仁球蛋白对促进消化有很好的作用，相对无磷，是细胞DNA骨架。另外35%为白蛋白，也是一种优质蛋白，因此大麻种子是一种十分优异的蛋白质来源。

大麻油是一种营养价值特别高的多聚不饱和脂肪酸，其含量高达75%--80%，只有9%--11%为饱和脂肪酸，大麻种子油是植物油中最不饱和的。

2.4.4 生物化学产品。大麻种子的含油量高达30%--40%，绿色天然，是制造肥皂、油漆、抛光剂等的很好快干成分。由于大麻油含有多种对人体十分有益的EFAs及其衍生物，具有滋润、保湿效果，是一种很好的化妆品、香波、浴波等生产原料。研究发现，大麻油能够以任何比例与柴油混合，是一种很好的生物柴油。

2.4.5 麻秆材料。近20年来，大麻秆的深度开发已得到许多国家和企业的高度重视，大麻的潜能得到了较大开发，出现了许许多多与麻有关的产品。麻秆通过发酵生产甲醇。直接制造的产品有：纤维板、绝缘板、墙体材料(类似轻体预制板)、地板、复合材料(汽车内饰件与乐器)、活性炭等。用麻秆制造的复合材料不仅成本大量降低，产品轻巧、环保，而且便于回收利用。

2.5 全国大麻产业现状

2.5.1 种植现状。中国是世界上最重要的大麻生产国，主要做纺织原料。南起云南，北达黑龙江都有大麻种植。在上世纪80年初形成高峰，全国总面积达到15万公顷，90年代后在1.8万公顷左右。2005年在1万公顷以上，麻皮产量达到2.6万吨，主要分布在安徽、河南、山东、山西、云南、黑龙江等省。近年来，随着大麻纤维产品国内外强势走俏，大麻种植开始复苏。目前全国的大麻种植已达4万多公顷，但远远不能满足国内市场的需求。我国麻类纤维资源丰富，各种麻类作物曾达130多万公顷。麻类作物良种繁育落后，种植产业化规模低。

2.5.2 加工现状。目前，大麻在我国的利用主要是以纤维为主。传统的利用方式主要是制绳、制麻袋和织麻布，上世纪80年代不少企业试图对开拓大麻纤维利用途径作过努力，尤其是对脱胶技术进行攻关，先后开展了化学脱胶、生物脱胶，取得了一定进展。但始终没有取得突破性进展，脱胶的成本过高，污染问题也解决不了，国内现有几家较大的麻纺织企业，也有一些大麻纺织产品，但规模都是有限，很难有大的作为。附产品综合利用更是滞后，与实际发展要求相差甚远。

我国麻纺织业包括苎麻纺织、亚麻纺织、黄（红）麻纺织、大麻纺织以及罗布麻、剑麻等韧皮纤维纺织业。2006年我国麻纺纤维使用量达78万吨，占全球麻纤维加工量的12%以上，麻纺织行业主要经济指标和运行质量稳步提高。麻纺织及麻制品制造企业（规模以上）销售产值达235亿元，同比增长17.6%，麻类纤维、纺织及制品进出口贸易总额为12.75%亿美元，同比增长6.2%，其中出口8.1亿美元，同比增长10%。麻纺织行业发展的结构性问题突出。一是麻纺织技术创新投入不足，新技术新产品应用开发落后。长期以麻纱、布等传统初加工产品为主，纯麻和麻与多种纤维混纺，交织的高档面料的产品开发水平低，产品附加值低，麻纺织制成品和服装等终端产品比重低。二是麻纺织工艺技术及装备整体水平相对落后。三是麻纺织品消费市场拓展不足。四是麻纺织业相对规模小，成熟度低。

[1]安徽省六安市人民政府，等.大麻产业发展规划（2010－2015），2010.

[2]张建春，张华，等.汉麻综合利用技术[M].北京：长城出版社，2006.

[3]聂勋载，宋善军.大麻秆的化学特性[J].湖北工学院学报，1994，9（2）：83－89.

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