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香蕉、菠萝写传奇

2013-03-14陈福民

化工管理 2013年13期
关键词:菠萝香蕉塑料

文/陈福民

香蕉、菠萝写传奇

文/陈福民

2007年1月13日在菲律宾宿务举行的第12届东盟首脑会议上,参加会议的东盟国家领导人甩掉了古板的西装革履,而换上了轻便舒适的菲律宾国服“巴龙衫”,让人有耳目一新之感。

更出奇的是,这米色的民族传统服装是由香蕉和菠萝纤维手工编织制成的,制作人员花费数天时间刺绣乡村生活画面到服装上,这象征着当年峰会主题“一个关怀与分享的共同体”。这就是后来成为受很多环保人士追捧“水果服装”。

人们不禁要问:人们喜爱的水果又怎么成为穿衣打扮的服饰呢?

新型环保的香蕉纤维

东盟国家领导人穿的香蕉纤维“巴龙衫”

所谓水果服装并不是用香蕉或菠箩的水果肉作面料制成的衣服,而是利用香蕉、菠萝茎杆为原料,经过生物酶和化学氧化联合处理工艺处理,经过干燥、精练、解纤而制成的纤维,用于棉纺制成的服装。香蕉纤维的化学成分,主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成,其纤维素含量相对亚麻和黄麻较低,半纤维素与木质素含量较高,具有质量轻、光泽好、吸水性高、抗菌性强、易降解且环保等功能。

目前世界上的香蕉纤维尚未得到大规模开发利用,全球约有129个国家种植香蕉,香蕉茎皮每年废弃量巨大。日本对香蕉纤维的研究开发走在了前列,因为日本对麻纤维制品,包括苎麻、罗布麻、红麻、菠萝麻等一直很有兴趣。而印度、菲律宾等具有丰富香蕉资源的东南亚国家也进行了大量的研究,开发了香蕉纤维手工制品,相当于中国的苎麻夏布,但是真正规模化的生产还没有。印度南部泰米尔纳德邦的加伯莱镇有人用香蕉纤维制成服装。采摘香蕉后的香蕉杆和茎经过漂洗、提炼和脱胶等工序后,香蕉纤维一根根提取出来,再经过染色后就可以用来织布了。

日本的日清纺织公司与名古屋市立大学研究所展开合作,成功实现香蕉纤维的产品化。他们的一种做法是用香蕉纤维制成面料。其香蕉纤维的加工过程为:(1)剥下香蕉茎上的皮,取出柔软的纤维内皮;(2)经过脱水、干燥处理;(3)精练、解纤;(4)纺纱、织造。日清公司还开发出了香蕉纤维(占30%)与棉(70%)混纺纱,但混纺纱较粗,香蕉纤维的混纺率也不高,因此今后的目标是开发高支纱以及100%的香蕉纤维。香蕉纤维具备质量轻、吸水性高且环保的特点。混纺纱光泽好、自然蓬松,经过织造,可以制成牛仔服及网球服、外套等休闲衣物。由于香蕉纤维轻且有光泽、吸水性高,也能制成窗帘、毛巾、床单。

另一种做法是用香蕉纤维制成包装袋。名古屋市立大学院已经开发出应用制纸(一种日本纸)技术,以香蕉废弃物制造一种强度较高的纸。香蕉纤维非常硬,能否将其纤维处理成像棉纤维那样光滑的细纤维是技术的关键。方法是剥下香蕉茎上的皮,用制蔗糖用的压榨机使其脱水。然后把脱水后的茎在水中发酵,或者在碱水中浸泡发酵。把通常生产棉、麻等纤维用的“开松机”进行改造,在上面装上几个可以旋转的刀。用这样改造的开松机,可以制得100%的香蕉纤维。这样制成的香蕉布手感如麻,可以用于制作出口咖啡的包装袋。

在我国香蕉纤维应用起步不久,生产企业较少,并且均处于开发、试生产阶段,已生产出21S纯纺纱,以及与棉、粘胶和绢丝混纺生产出了40S香蕉纤维混纺纱。该纱线是一种新型的环保天然材料,织物可制作服装、窗帘、毛巾、床单、帽子等。

香蕉纤维及制品的开发生产极大的扩展了香蕉茎杆的应用,为纺织行业增添了一种新型的环保天然纤维材料,其具有的一系列其它纤维无法比拟的优点,使之成为一种十分具有竞争力的新型春夏季服装面料和高透气性纺织用料,业内专家将香蕉纤维服装面料誉为“21世纪最具有发展前景的纺织健康面料”。

杀菌防臭的菠萝纤维

比起香蕉纤维来,菠萝纤维又有一番风采。

2005年10月17日召开的第三届中国国际农产品交易会上人头攒动,2号高新技术展览馆的展台引得人们纷纷驻脚,展台上最左边是一盆菠萝叶,依次是略带黄色的纤维丝、纯白的纤维丝、布、衣服和袜子。“哇,菠萝叶子竟能制成衣服、袜子。太神奇啦!”

菠萝叶子竟能制成这样衣服

原来,展台上的这些东西展示的是一个菠萝叶提取物生产成纤维混纺、纯纺织品的一个流程。科技人员先从菠萝叶中提取出菠萝叶原纤维,通过技术再提取出纤维麻条;大家用手感原纤维:粗糙比较硬,而提取的纤维麻条已经很细也很柔软,韧性也非常好;再对纤维麻条进行加工,就制成了混纺布或纯纺布,用这些混纺布或者纯纺布就可以制成衣服、袜子等不同的织品了。

菠萝纤维制的防臭袜子

其实,早在20世纪初,我国台湾就已有采用菠萝叶上的纤维制成纱线,织成衣料的技术。由于材质优良、柔软、且耐水性强,织成的面料略带黄色光泽,可作为蚕丝的代用品,当时菠萝纤维被当成衣料纤维不足时,应急之用。后来,由于织布所得可比拟公务员的工资,当时的农夫就大量栽种菠萝来取纤,一些地区家家户户,不论男女皆从事取纤织造的工作。有的地方的老人家尤其爱穿以菠萝布制成的大褂。

菠萝纤维是从菠萝叶片中提取的纤维,属于叶脉纤维,菠萝叶脉(俗称菠萝刈)去其两侧锐刺及胶质后,取出之纤维每根长度约为80~100厘米,直径仅为真丝直径的四分之一,纤维质软,强度较低,无法满足纺纱的要求,因此以往只能将菠萝纤维与其它纤维混纺,可制成鱼网、面料、纸张等。

目前取纤的方法可分为人工取纤法、机械取纤法与化学取纤法三种。这项技术的核心是机械提取纤维技术。因菠萝叶中的纤维强度低,加上纤维与叶肉组织结合紧密,提取加工时极易断纤,提取难度大。经多年的研究,我国已研制成一整套相关的技术工艺和配套设备,保留了纤维天然的物理、化学和生物特性,避免传统提取方法对纤维内在品质的破坏,有较高的生产量,并确保了产品品质。同时,提取加工过程中获得的新鲜叶渣可以废物利用,比如加工成青贮饲料,也可作有机肥和沼气原料。

菠萝叶中富含叶脉纤维,俗称菠萝麻,菠萝叶纤维是一种纯天然的优质热带植物纤维,是一种新的麻种。据科学实验研究表明,菠萝纤维含有天然杀菌、抑菌物质,可有效杀灭细菌、抑制真菌和微生物的生长,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌具有良好的抑菌效果;纤维组织内部特殊的超细微孔结构,具有较一般麻更快速吸收和蒸发水分性能,其织物穿着透气,感觉干爽。现在,菠萝纤维麻经过深加工处理后,其强度比棉花高,外观洁白、柔软爽滑,手感如蚕丝,又称菠萝丝,不仅可纺100%菠萝麻纱,还可与天然纤维合成纤维混纺,所织成的织物可以做成衬衫、西服、休闲服装等,是一种新型、优异的天然保健纺织材料。

目前我国批量开发的产品主要是天然抗菌防臭袜,柔软、透气、吸湿放湿、爽滑,穿着非常舒适,连穿几天都不会臭,对脚气也有较好的防治效果,可防止脚痒,减轻脱皮和烂脚流水症状。从纤维的杀菌性来看,菠萝叶纤维较适宜开发天然抗菌保健类纺织用品,如内衣、内裤等贴身产品和床上抗菌用品。

可造汽车的水果纤维

香蕉纤维可造车

人们总会将营养丰富的水果与美食、美容和健康联系在一起,可未曾想过美味的水果也能造汽车吧?

的确,数百年来,植物纤维大多用于制造纸张或制做衣裳。就在两年多前,科学家们发现,植物可释放出一种超纤细纳米纤维,而把5万根这种超纤细纳米纤维聚集在一起的宽度,才仅相当于人类一根头发的直径。巴西科学家就利用从水果中提取的这种超纤细纳米纤维,成功开发出了一种强力纤维塑料,这种塑料已经通过了汽车制造商的测试,有望用于汽车制造业。从而,用水果纤维来制造汽车不再是天方夜谭。

在巴西,领导此项研究的是巴西圣保罗州立大学的博士,叫阿尔喀德斯・雷奥。他表示,从菠萝和香蕉等美味水果中提取的超纤细纳米纤维坚硬十足,用它制成的强力纤维塑料具有令人难以置信的性质,它非常轻,且非常坚硬,比普通塑料轻30%,而强度却高3~4倍。可与据称是世界上最强的抗刃、防火纤维凯芙拉相媲美。凯芙拉是一种芳纶复合材料,军事上常用于制造防弹衣和轻重量盔甲。

了不起吧?水果纤维制做的强力塑料材料竟有这样轻盈而坚固的本领。因此可以相信,将来使用纳米级水果纤维可制造大量的汽车部件,其中包括仪表盘、保险杠和侧板等,不但有助于减少汽车重量,还可以节省燃料。雷奥博士的研究团队希望将强力纤维塑料作为新一代汽车的主要车身材料,并坚信在不远的将来,这种材料还可以用于制造汽车发动机的零部件。

这种水果纤维非常坚硬,它还可用于制造防弹衣和轻重量盔甲。纤维加固塑料不像普通汽车塑料材料,它不受热量、溢出汽油、水和氧气的影响。

雷奥博士的研究团队正在尝试从不同的水果中提取超纤细纳米纤维,有从南美洲菠萝的叶片和根茎提取纤维,还有从香蕉和椰子壳提取纤维,从龙舌兰植物中提取剑麻纤维等。试图对各类超纤细纳米纤维的材质进行比较,希望能够研究出更加坚硬、质轻和环保的强化纤维塑料。科学家认为,这些超纤细植物纤维还可像玻璃纤维那样用于加固其他材料,这样得到的与众不同的纤维复合塑料更加坚硬,质轻,与普通塑料相比具有隔热、不怕油水外渗和抗氧化的特点,且更加环保。

虽然到目前为止雷奥博士团队的研究重点都是为了替代汽车零件现有材料,但将来水果超纤细纳米纤维制成的材料用途会更广泛,甚至可以取代钢、铝制品。更令人可喜的是,加固后的塑料还可广泛用于医学领域,比如:制作人造心脏瓣膜、韧带和髋关节等。

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