1 大麻纤维资源
大麻系桑科(Maraceae),属一年生草本植物,英文名Hemp,拉丁文名Cannabis satival。我国是大麻纤维的主产国,遍布全国,其中以北方为多,且北方的大麻比南方的大麻洁白柔韧。我国的纤用大麻,最负盛名的均在北方,其中以河北尉县大麻、山西潞安大麻、山东莱芜大麻品质最优。近年来中国大麻产量已占世界大麻产量的l/3左右,居世界第一位。
2 大麻纤维的物理机械性能和优良特性
2.1 大麻纤维性能如下:
密度 1.458g/cm’:强度 5.8~6.8g/d;回潮率 12% :饱和回潮率50%;溶解于热的浓碱液中;在冷的浓碱、稀碱、冷的稀无机酸中不受影响;在热稀酸以及浓酸中被损坏。
2.2 大麻纤维的机械物理性能见表1
由表1可以看出,大麻纤维细度细,强度高,单纤断裂强度优于亚麻,低于苎麻,按亚麻工艺路线纺纱,理论上大麻纤维可纺特数比亚麻、胡麻要细。因此,如果进一步提高大麻纤维的纺纱细度,将使大麻纺织品成为亚麻纺织品的有力竞争者。
2.3 麻纺织品的优良性能和独特风格
2.3.1 天然抑菌、卫生健康大麻纺织品中的大麻纤维虽经脱胶和染整加工,仍然存留和吸附了微量的大麻酚类物质。科学实验和大量Et常使用证明:大麻纺织品内的大麻酚类物质对金黄葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等有明显的杀灭和抑制作用,试验结果见表2。
2.3.2 吸音、透气、耐热
大麻纺织品有较高的空隙率,它有很好的吸音性和透气性并且有很好的耐热性,能经受370qC高温的考验。因此大麻纺织品除用于服装外,还可用于室内装饰。大麻纺织品装饰的房间,不仅可以降低噪音,给人们工作生活提供一个安静的空间.还因其吸湿放湿性好,可以调节室内的温度和湿度,是一个天然的绿色空调。
2.3.3 大麻纤维的耐晒、耐腐蚀性能耐日晒牢度好,耐海水腐蚀性能好,坚牢耐用,因此大麻纺织品特别适宜做防晒服装及各种特殊需要的工作服,也可做太阳伞、露营帐篷、渔网、绳索、汽车座垫、内衬材料等。
2.3.4 抗静电
大麻纤维分子结构稳定,分子排列的取向度好,产生静电能力极低。加之吸湿能力好,能够避免静电积聚。据检验,大麻与棉、丝、化纤等纤维相比,在空气中摩擦产生的静电最低。因此,大麻服装能够避免静电给人体造成的危害,比如皮肤过敏、皮疹、针刺感等。
2.3.5 防紫外线辐射功能经中科院物理研究所检测:普通衣着仅能阻隔30% 一9o%的紫外线,而一般大麻织物,无需特别整理即可屏蔽95%以上的紫外线,大麻帆布等甚至能100%阻挡紫外线的辐射,这对防止紫外线辐射,减少紫外线对人体的危害无疑具有很好的保护作用。
3 大麻的纺纱技术
我们采用机械的、化学的和生物处理(酶脱胶)的方法从大麻茎中分离出纤维束。一般情况下,割倒和割短的大麻留在田地里,用露水沤麻。与传统的方法不同,新技术把生麻茎留在田地里,直到它有点儿轻微的沤过头,这种处理方法能够获得更柔软的纤维。沤过的生麻茎然后被加工成长度均匀的纤维。经过进一步改进后,这种纤维就用来生产混纺纱。另一种方法是收割原麻(不沤)。原麻茎也能加工成被剥皮的纤维,这种纤维的性能在混纺纱中得到进一步的改良。为了获取与沤麻纤维相似的性能,这种纤维另外需要进行
酶脱胶处理或进行所谓的“蒸汽爆炸”处理。大麻脱胶技术的成功,结束了大麻不可纺的历史。国内大麻纺纱技术开发至今已形成了于法纺纱和湿法纺纱两条工艺路线。于法纺纱类似于苎麻纺纱的工艺路线,纺纱全过程在于态中完成,采用含胶率较低的精麻,适于纺制41、6rex以上的纯麻纱。目前在于法纺纱中还普遍采用大麻与其他纤维混纺,既可以提高成纱支数,又可发挥不同纤维各自的特点。湿法纺纱则借鉴亚麻湿法纺纱工艺,麻的含胶率较高,制成粗纱后,须经练漂(实质为二次脱胶),在完全湿润的状态下进行细纱加工,可以纺出62.5rex以下的纯麻纱。由于湿法纺纱须经粗纱练漂,对不耐酸和高温高压煮练的纤维(如毛、丝、粘等),显然不相适宜,限制了湿法纺纱混纺产品的开发。在于法纺纱、湿法纺纱的基础上,根据“工艺纤维”的长度,大麻纺纱又有长麻纺和短麻纺两条工艺。长麻纺采用的是平均长度80mm左右的精梳工艺纤维。按目前大麻长麻纺的工艺水平,生产1吨大麻长麻纱约产生1.2—1.4吨大麻落麻。为充
分利用大麻原料资源,国内生产研究人员已经初步探索出大麻落麻纺纱工艺路线和技术措施,可纺出62.5rex、精梳41.7rex纯麻纱以及H55/C45的36.6rex、H55/R45的27.8rex混纺纱。实践证明,棉纺织设备基本适应大麻短麻的加工要求。也有人提出采用转杯纺开发大麻,主要产品为麻棉混纺产品。国外对于落麻主要应用于造纸、浆粕等行业。在俄罗斯、罗马尼亚、英国等多用亚麻纺纱路线进行纺纱。英国曾在实验室试纺,但只能纺出91—166.7tex的纯大麻纱。而我国已能规模化生产41.6rex纯大麻纱。德国、加拿大等国对大麻的研究目前都注重在对纤维品种、性能的研究上,很少见到有关成纱及织物的研究报道。匈牙利一家一百多年的大麻纺织厂,主要产品是大麻纱、线、绳,6o%为纯麻产品,~0tex以上为短麻纱,200tex为长麻纱。 -
4 大麻的纺织及非纺织应用
大麻的纺织及非纺织应用前景广阔。大麻麻骨可制成高质量的压缩板或打浆后作为造纸原料。大麻纤维的应用首先要解决脱胶问题,其中以生物脱胶技术及蒸气爆裂技术最有前途。生物脱胶技术采用微生物或生物酶对大麻进行部分脱胶;蒸气爆裂技术采用蒸气压力1.0—1.5Mpa,通过突然释压时的喷射作用使纤维相互分离,并可通过控制处理强度得到不同品质的纤维。纺织应用中,目前已能纺出27.78tex的纯大麻纱,大麻与其它纺织纤维混纺性能良好,大麻纺织产品具有天然保健功能,大麻/毛混纺织物可防虫蛀,大麻鞋袜能防治脚气,大麻内衣不出汗斑,异味,大麻床上用品润肤护发、舒适爽身。在非纺织应用中,利用大麻纤维的优良性能,国外已开发出了一系列具有可生物降解性能的新产品,如防霉抗菌贮藏盒、包装箱、隔层垫(用于食品、禽蛋、果品的贮藏与运输销售),高档机械零件(含大麻60—70%),大麻纤维加强塑料制品,园林产品等。目前,大麻纺织产品在国际市场上非常畅销,在价格上出现了大麻