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行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

罗布麻是一种稀有的野生植物，罗布麻茎皮是一种良好的纤维原料，新疆沙漠地区的罗布麻品质最佳。罗布麻原麻主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、果胶、脂蜡质、水溶物等，用于纺织的罗布麻纤维是通过脱胶工艺从罗布麻韧皮中获取纤维，制成的织物具有柔软，吸湿、透气、舒爽、散热、抑菌、防紫外线性等性能。由于罗布麻中纤维素含量低，纤维表面包裹了更多的胶质，导致罗布麻脱胶更加困难，脱胶方式会对纤维性能产生直接影响。罗布麻纺织产品未能在市场上大规模推广，最关键的制约因素就是罗布麻的脱胶工艺。

巴音郭楞蒙古自治州（简称巴州）尉犁县是野生罗布麻最多的地区，约占总量的80%，计划投资2亿元建设罗布麻产业园，产业园将以野生和种植的罗布麻为原料，进行纺织服装产业链建设，脱胶技术不解决就难以实现建设目标，因此开发生态环保的脱胶技术是关键。

现有的罗布麻脱胶研究包括化学法（碱、氧化性盐）、生物法（细菌、酶）、物理法（闪爆、超声、微波）、物理化学联合法、生物化学联合法等，各有千秋，但应用于工业化存在环境问题、效率问题、成本问题等，因此，研发一种脱胶技术兼顾成本和效率，同时具有环境友好特性是核心问题。

需解决的主要技术难题

脱胶的目的是制备具有可纺性的罗布麻纤维，因此在脱胶过程中要尽可能地去除胶质形成可纺的罗布麻纤维。脱胶方法主要包括化学法（碱、氧化性盐）、生物法（细菌、酶）、物理法（闪爆、超声、微波）、物理化学联合法、生物化学联合法等。已有的研究表明，化学法脱胶法比较成熟、效果好，但脱胶过程耗水量大，化学药剂使用量大，导致污水排放量大，不利于生态环境，有人用离子液体辅助化学脱胶，可降低脱胶过程的碱使用量，但离子液体价格昂贵，工业化推广不占优势。生物脱胶是通过微生物或微生物产生的酶（果胶酶、木质素酶、漆酶等）对胶质进行定向生物降解，所以分为微生物脱胶和酶脱胶两种方法，与化学脱胶相比，脱胶过程对环境友好，且反应条件温和，对纤维的损伤较小，但脱胶效率低，残胶率高。物理法指蒸汽爆破、微波、超声波等物理方法，蒸汽爆破是利用高压蒸汽对半纤维素、果胶等胶质有水解作用，蒸汽瞬间爆破产生的破坏力对纤维表面的胶质产生剥离作用，但蒸汽爆破脱胶不彻底、在工业化推广有一定的安全隐患。微波和超声波是在化学脱胶和生物脱胶过程中采用的辅助方法，利用微波的高频震荡使纤维内部分子极性化，和单纯的化学脱胶相比，更有利于纤维中各组分的分离，脱胶效果更好。超声波能产生空穴效应，通过超声波预处理可提高脱胶效率，在超声波环境下进行化学脱胶，效果更好。但微波和超声波条件的加入会提高加工成本。因此各种方法虽有各自优势，但难以满足实际生产的要求。物理化学联合法或生物化学联合法选择多种方法分步或同步进行脱胶，如蒸汽爆破/碱氧脱胶、超声波预处理/生物酶脱胶，生物酶脱胶/碱脱胶、微生物脱胶/碱氧脱胶，联合脱胶由于成本问题，并未大规模用于工业化生产。

综上所述，脱胶技术研究很多，但应用于工业化存在环境问题、效率问题、成本问题，面临的难点和挑战就是：脱胶技术兼顾成本和效率，同时必须环境友好。

期望实现的主要技术目标

罗布麻的脱胶技术不同于亚麻、苎麻和汉麻，它纤维比较短，可纺性较差，难以进行纯纺。在巴州尉犁县1980’就有一家罗布麻厂，专门进行罗布麻的剥麻、脱胶、纺纱，但由于技术不过关，产品难以满足市场需求而关门。山东和江苏有一些企业对外宣传进行罗布麻加工生产，市场也有产品有袜子、睡衣、衬衫等，大部分的与棉混纺，成本高。

罗布麻脱胶技术的突破和产业化将推动新疆地区与罗布麻相关的纺织服装产业的发展。研究一套适应性强、稳定可靠的罗布麻生态高效脱胶技术，引领纺织与生物技术、纺织与机械交叉领域科学技术发展，具有国际领先水平。建立罗布麻纤维加工的示范线及配套工艺，申请与技术相关的知识产权，将为优质的罗布麻产品生产打好基础，为工业化推广提供保障。

尉犁县“十四五”规划发展壮大罗布麻产业，促进农业产业结构调整，拓展农业发展空间，全面脱贫致富，实现乡村振兴；科技兴县，加快罗布麻产业园建设，将有利于尉犁县及周边地区罗布麻相关产业链的延伸与发展，为当地提供大量的就业岗位，拉动经济，使农牧民收入提高，预计户均年增收2万元左右。作为国内最大的野生罗布麻原生地，大规模的罗布麻种植与孵化示范窗口，形成尉犁县独有的特色亮点，罗布麻产品市场前景广阔，经济效益显著，将有力推动尉犁县社会经济的可持续发展。

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