剑麻纤维生产与应用

龙源期刊网剑麻纤维生产与应用作者：吴学锋罗志祥陈海艳来源：《中国纤检》2010年第03期摘要论述了剑麻纤维国内外生产发展状况,并结合生产发展状况概述了剑麻纤维实际中的应用,最后总结了目前我国剑麻纤维生产和应用中的问题,并提出对剑麻行业发展的一些建议。关键词:剑麻;纤维;性能;生产;发展;应用剑麻是多年生的热带作物,原产于中美洲热带、亚热带雨量少的干旱半荒漠地区,如墨西哥的龙加丹半岛,具有生产期短、投资较少、收割期长等优点[1]。其叶纤维在空气中的含水率在10%左右,吸水快,纤维强度高,在水中的强度比干强增大10%~15%。在海水中的耐腐性较强,在0.5%盐水中浸渍50日,其强度仍有原强度的81.2%,因此广泛用于渔业、航海、工矿、运输用绳索、帆布、防水布等原料。目前世界生产剑麻的国家约20个,巴西、墨西哥、坦桑尼亚、肯尼亚、中国、马达加斯加为主要生产国。1998年全球剑麻纤维总产量为32.5万吨,上述6国剑麻纤维产量占80%以上。我国剑麻栽培主要集中在广东、广西、福建及海南等地。1剑麻纤维的生产1.1国外生产发展状况近半个世纪以来,国外剑麻生产经历了崛起、发展和萎缩的历程。各国剑麻种植品种由单一野生品种向杂交优质品种转移,产量也由20世纪50年代初的40多万t发展到60年代初至70年代中期的80多万t的高峰期。20世纪70年代,世界剑麻和灰叶剑麻纤维年产量约为75万t。仅巴西就生产了46万t。但是,国外多采取粗放型的剑麻种植方式,无论是病害防治技术和栽培技术还是新品种推广都相对滞后,单产低。另外,国外剑麻主产国的剑麻产品主要依靠别国市场,效益不稳定。这些因素大大限制国外剑麻纤维的生产与发展。在20世纪70年代之后,由于化纤产品问世,尤其是聚丙烯在包装麻绳和其他绳索中的应用以及气候条件变化、剑麻杂交品种易受斑马纹病和茎腐病侵扰等多方面原因,世界剑麻纤维产量持续下滑。到1999年,剑麻纤维年产量缩减为21万t~22万t。目前世界剑麻和灰叶剑麻纤维年产量不足30万t。巴西是世界上龙源期刊网最大的剑麻生产国,剑麻纤维年产量为12.5万t,占全球产量的45%,而中国和墨西哥剑麻纤维产量分别保持在3.8万t和3.1万t左右。除此之外,坦桑尼亚、莫桑比克、肯尼亚、墨西哥、马达加斯加与海地等传统的剑麻纤维生产国仍然具有一定的生产保有量[2],但是单产明显偏低,一般保持在0.2t/hm2～1.7t/hm2。目前,各国都采取积极的措施扶持剑麻业。1.2国内生产发展状况中国的剑麻生产可追溯到20世纪初,但在20世纪50年代,中国剑麻的种植规模仍很小,仅限于种植少数野生品种。自20世纪60年代初引进H.11648剑麻杂交品种后,中国的剑麻种植规模和出口量持续增长。到20世纪80年代末,国内剑麻生产一直向前发展,1992年,全国种植面积达到1.7万hm2,平均每公顷产干纤维达3000kg以上,居世界首位。由于剑麻栽培新技术尤其是营养诊断指导施肥技术得到全面推广,剑麻单产水平逐年提高,1996年全国剑麻面积虽只有1.5万hm2,但纤维产量达4.9万t,是我国剑麻史上产量最高的一年。剑麻纤维单产为3.9t/hm2,为世界的3倍多,最近几年,中国剑麻的种植面积均保持在1.2万hm2左右,剑麻纤维总产量约3.8万t,占世界总产量的13.8%。我国剑麻纤维平均单产约3.0t/hm2,为世界平均单产的3倍,居世界第一位。自1979年中国的剑麻产品首次进入国际市场,目前已出口到欧洲、美国、远东和东南亚地区的30多个国家。广东省由于气候、资金、劳动力、生产技术等各方面的原因,剑麻种植一直在国内保持领先地位。1992年,广东省种植面积约8000公顷,纤维总产1.7万t。到1996年,广东省的剑麻生产水平达到历史最高,每公顷单产4.2t~5t,高于全国平均水平。最近几年,广东省政府提倡产业转移与产业升级,在原有产业基础上,大力发展高新技术产业,逐步完成劳动密集型的转换,广东省剑麻产业受到一定的扶持,剑麻种植业开始复苏。到目前为止,广东省年产剑麻纤维2万t~3万t。广西地处我国大西南,各方面环境一直促进剑麻产业的发展。1992年,广西全区种植面积达7000公顷,纤维总产达1.6万t。自上个世纪以来,剑麻产业的技术水平一直比较滞后,生产、交易和加工模式停留在散装、散放和散加工的程度,剑麻纤维生产主要由小范围农民个人种植,生产较为粗放,无标准化加工程序。剑麻纤维的加工沿用手工与小机器相结合的办法,剑麻质量水平较低。最近几年,由于自治区政府对该产业进行相应的扶持,广西业已成为我国剑麻纤维主产地。广西剑麻产业相对集中在广西农垦,占广西总产85%。在剑麻纤维生产上,广西坚持以集团公司为龙头,在巩固现有麻园的基础上,通过股份制改造,租赁农民土地发展剑麻,在此基础上成立的广西农剑麻集团公司生产与加工实力逐年增强,所产的剑麻纤维市场需求强劲。2008年,广西现有剑麻种植面积达到10万亩,主要分布在南宁、玉林、崇左、钦州、百色等地,年产干纤维1.7万t,占全国产量的45%,同时广西剑麻平均单产居世界首位。受地域、气候以及长期缺乏对产业的规划布局的影响,海南、福建和云南的剑麻产业在我国剑麻生产中所占份额逐渐减少。海南和福建剑麻种植面积各保存约1500hm2,纤维总产都分别在1500t左右。龙源期刊网作为纤维材料剑麻纤维制品坚韧耐磨,质地刚柔,富有弹性,低温下不会硬化,脆断,不霉变,耐腐蚀,无毒,无过敏,洁净,无污染,防静电等作用,其纤维制品越来越受重视。如剑麻白棕绳和剑麻布等广泛应用于渔业、航海、工矿、运输、油田等行业;另外,剑麻纤维所特有的天然环保、阻燃、无静电、防蛀等特性,利用剑麻纤维制造的剑麻地毯、内墙装饰、衬垫等,越来越受到人们青睐。2.2作为复合材料由于剑麻纤维属于天然纤维素纤维,其表面具有一定的羟基基团,容易与高分子聚合物发生共聚形成复合材料,剑麻纤维现在开始应用于增强聚合物基复合材料[3]。剑麻纤维合成的聚合物复合材料具有韧性好、重量轻、隔热性好等优点,主要用于门板、轿车衬里、扶手等部件的加强筋。另外,剑麻纤维通过一定的改性,在摩擦材料[4]中得到广泛的应用,一些实践表明,采用剑麻布作为抛光材料无论在效率或是效果上要明显优于普通棉布和化纤布类。2.3作为天然产物原料剑麻纤维中含有多种天然产物,目前可从剑麻纤维中提取食品添加剂剑麻核酸[5]、果胶、医药原料剑麻皂素等,并从剑麻皂素合成出具有抗癌活性的衍生物。最近几年,国内对剑麻提取物的研究逐渐增多,如对剑麻皂素、剑麻核酸的高效提取等越来越受到技术领域相关人士重视。2.4剑麻纤维在塑料工业[6]中的应用目前,有研究人员利用剑麻纤维和玻璃纤维混合制作增强酚醛模塑料[7]。这项研究的成功深化了剑麻纤维的应用领域,使得剑麻纤维的作用更为突显。2.5作为生物工程的载体使用有研究人员利用剑麻组织和细胞培养诱导蛋白酶[8],这是剑麻纤维在生物工程上新的应用。2.6作为造纸的原料使用剑麻纤维以其特有的性能,能够制造一些高性能的特种纸张[9]。国外已经采用剑麻制作一些特殊用纸。目前,主要利用剑麻纸张良好的通透性、高抗撕裂性和高耐折度生产茶袋纸、包装纸、钞票纸、新闻纸和绝缘纸等特种纸张,市场呈现较好的成长性。龙源期刊网剑麻纤维生产与应用存在的问题(1)生产经营机制不活中国剑麻纤维生产一直以农垦企业为主。改革开放以来,为了适应市场竞争,各省区先后成立了剑麻有限公司或剑麻集团有限公司,力求形成生产、加工、销售一体化的产业化经营格局,但是剑麻纤维加工企业历史沉淀问题比较多,体制产生的负担重,成本结构复杂,产品竞争乏力,企业抗风险能力不强。加工群体大部分是单个小企业或是农户自由加工简单相加,没有进行资源、资产、利益的有效整合,产业化程度不高。另外,剑麻纤维生产分布比较零散,相对集中连片的不多。除农垦一些农场外,基本为一家一户分散的种植,所以有一大部分剑麻纤维加工只能采用传统、简单、落后的手拉式人工打麻,一流的叶片生产出三流的纤维,产品在色泽、脱胶、含水含杂等质量方面难以保证。笔者认为,剑麻纤维产业应加强资源整合,建立多元投资主体,扩大企业规模和综合实力,建立现代企业制度,发展充足的原料生产基地,建立稳定的产销联合关系,实行产业化经营,摆脱目前剑麻产业发展的困境,解决小农户与大市场的衔接问题。同时,通过统一技术规程、统一工艺路线、统一质量标准,将国内剑麻纤维产业纳入行业乃至国家的监管当中,保证剑麻纤维的质量,从成品的源头上把好质量关。(2)资金投入不充足剑麻植后约有3年的非生产期,而约7年后又需要更新重种,而且剑麻纤维收获具有很强的季节性,一般多集中在第四季度,这对常年加工的企业来说必须具备雄厚的资金实力。而目前剑麻纤维生产企业普遍社会负担重,普通农户对剑麻的生产投入更是少之又少,多采用任其自由生长等态度,加之国家也少有剑麻纤维生产和新产品开发方面的专项资金投入,使得剑麻生产企业的生产资金严重缺乏。因此,剑麻纤维生产加工企业需要改变自身资金短缺、产权模糊以及机制缺陷等问题,尝试引进新的投资主体,实现优势互补、资源集成,使剑麻纤维生产加工企业迅速做强做大。(3)科技投入少剑麻行业在我国众行业中属小产业,缺少专门的剑麻行业科研机构与科技推广和新产品开发的研究探索,专业人才短缺,科研工作仅限于剑麻企业内部自发而为,人力、资金严重不足,既不利于技术攻关,也不利于产品创新。因此,使得一个品种(H.11648)已经当家了几十年还没有更新,而且新产品开发数量少,速度慢。目前成批投放市场的白棕绳、钢丝绳芯等是数十年来的传龙源期刊网统产品,在国内外市场上畅销的剑麻纱、剑麻布、剑麻地毯、剑麻抛光轮等,也是十多年前开发出来的产品。新产品开发滞后已远远适应不了国际市场对花色多样化和产品高档化的需要。从目前情况来看,提升剑麻纤维行业整体规模,首先要加大技术投入,改传统的手拉式刮麻为大机自动打麻烘干,提高初级纤维加工的效率和质量,解决产品结构调整的基础原料问题;其次成立产品研发中心、科技推广中心、苗木培育中心、信息中心,使之成为聚集技术和人才的载体,整合行业技术优势,集中资金、人才、技术等科研要素,通过合理的项目分工,使产前、产中、产后各个环节的技术开发得到有效衔接,原料、产品、市场开发达到最佳配置。(4)剑麻产业质量监管力度不足我国是世界剑麻纤维主产国,与其他国家相比,我国剑麻纤维具有单产高的优势。另外,在纤维质量方面也有国外剑麻纤维无法比拟的优势。但是,由于剑麻产业在我国属于小产业,整个行业都是处于自发的发展状态,缺少行业部门以及国家质量监管部门的重视与支持。3.2建议我国的剑麻纤维以自主生产和进口为主,年进口量3.1万t～3.6万t。剑麻纤维制品目前主要以出口为主,为我国增加收入近亿元,随着国际需求的增加,剑麻产业必将迎来高速发展时期,这就必然需要相关标准、政策以及质量监管部门与之相适应。目前,农业部在海南建有剑麻纤维国检中心,但是由于海南剑麻产业萎缩,广东和广西成为我国剑麻的主产地,给剑麻纤维国检中心监管带来难度。笔者认为,剑麻纤维及制品应该按照棉花、桑蚕干茧和其他麻类纤维等纤维一样进行公证检验,规范剑麻交易行为,维护剑麻市场秩序,保证通过交易的剑麻纤维的质量和数量。参考文献:[1]钟文惠.世界剑麻产销概况及中国剑麻产业的发展前景[J].热带农业工程,2003(3):2-5.[2]蔡东宏.世界剑麻业历史现状及中国剑麻业发展前景和对策[J].福建热作科技,1999,24(1):4-9.[3]卢珣,章明秋,容敏智,等.剑麻纤维增强聚合物基复合材料[J].复合材料学报,2002(5):4-9.[4]徐欣,程光旭,刘飞清,等.剑麻纤维的改性及其在摩擦材料中的应用[J].复合材料学报,2006(1):1