植物纖維資源在紡織、制漿造紙及制備化工原料中的應用
來源： http://m.pfyin.com/ 類別：實用技術 更新時間：2013-03-04 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 中國利用植物纖維，特別是苧麻和大麻的纖維歷史悠久，早在新石器時期的土陶器上就已有麻布的印紋。植物纖維與人類生活關系密切，因植物纖維的特性不同其用途各異，例如棉花、苧麻、亞麻等纖維適合紡織，蘆葦纖維適合造紙，玉米芯、棉籽殼、稻殼等農副產品的纖維適于作有機化工原料。植物纖維的種類：我國約有500種纖維植物，其中栽培的纖維作物僅約30種。按照植物纖維的器官、組織來源劃分，據纖維測定儀的不完全測量統計：一般分為8大類：韌皮纖維、葉纖維、種子纖維、果實纖維、根纖維、穗軸纖維、木材纖維、其他纖維、竹纖維，下面我們看下植物纖維資源在紡織、制漿造紙及制備化工原料中的應用。
用作紡織原料：植物纖維是紡織加工的重要原料，主要包括四大類：棉花、麻類（苧麻、亞麻和紅麻等）、毛類（綿羊毛、山羊絨、駱駝毛）和繭絲。以植物纖維作為主要原料的紡織工業(yè)，隨著衣著天然化，多樣化潮流的興起和高新技術的廣泛應用，全球紡織業(yè)已進入新的增長期，植物纖維用量逐年增長，1980年全球用量為1570萬噸，至2004年達2301萬噸，增長46.5％。據SAURER（蘇拉）集團2005年發(fā)布的數據，全球纖維總量已突破7000萬噸，其中天然纖維達到3220萬噸（包括除棉、羊毛、絲以外的天然纖維570萬噸），比2004年增長4.8%。由于紡織傳統技術的不斷更新，以及計算機技術，數字化技術、網絡技術在紡織工業(yè)中的運用，為提高紡織產品的質量創(chuàng)造了前所未有的條件。以苧麻纖維紡紗為例，1985年紡100支純苧麻紗的國家惟有日本，而現在能紡400支以上純苧麻紗的已有數個國家，其技術進步之快，令世人矚目。
制漿造紙：造紙工業(yè)也是植物纖維用量大戶，據估算1984年全球制漿造紙共用植物纖維75億噸，至2005年增至158億噸，增加1.1倍。隨著造紙工業(yè)的快速發(fā)展，造紙工業(yè)技術也與時俱進，特別是生物技術的應用，使不少企業(yè)由傳統造紙業(yè)向現代造紙業(yè)轉變，積極實施清潔生產。過去利用作物秸稈造紙，許多工藝過程都是化學過程，既污染環(huán)境，能耗又高。如今，采用生物技術處理替代化學過程，則顯著減少污染和能耗。造紙工業(yè)用到的生物酶種類主要有纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶、木素降解酶和脂肪酶等。常用的方法是選用合適的微生物菌種，并用ＤＮＡ重組技術對目標菌種進行基因修飾，擬培育出酶活高且穩(wěn)定的造紙工程菌種。
制備化工原料：以植物纖維為原料，生產更多價廉物美、無污染的化工原料，是世界各國十分關注的研究課題；日本、美國還特別加強了對植物纖維素、木質素轉換為化工原料，合成高分子材料的研發(fā)。目前，通過水解工藝從植物纖維中可提取或制取的物質主要有糠醛、低聚木糖、糠醇、乙酸、丙酸、木糖醇、草酸，鄰醌植物激素、活性炭、二氧化硅、葡萄糖等。這些化工原料經綜合利用又可制成許多化工產品，廣泛應用于醫(yī)藥、食品、建材、航天、電子、塑料等領域。直接用植物纖維經酸水解或酶水解制取燃料乙醇，更是近年來獲取生物能源的有效途徑。
制造膳食纖維食品：自現代醫(yī)學和營養(yǎng)學確認膳食纖維為人體的第七營養(yǎng)素以來，國際上對膳食纖維食品的研究與開發(fā)逐漸重視起來。膳食纖維主要來自植物性食物，如谷豆類、果蔬類食物（富含粗纖維），且多存在于谷類的麩、糠和果蔬的表皮及纖維組織中。美、日等發(fā)達國家十分重視對米糠、玉米皮、大豆皮、豆粕、油籽餅的開發(fā)研究。有報道稱，從90年代起日本就已經開始工廠化生產米糠半纖維素，添加到咖啡、冰淇淋、湯類及一些健康飲料中。美國早已研制出一系列含穩(wěn)定化米糠的焙烤食品（全麥粉面包、花生醬餅干、松餅等）配方，穩(wěn)定化米糠添加量可高達20%。目前國內外對大豆的開發(fā)利用主要有豆渣纖維飲料、豆渣膨化食品、豆渣制造食用紙等。以玉米皮為原料，采用酸解法或酶解法，除去包圍在纖維周圍的淀粉，即可得到需要的膳食纖維，是一種理想的低熱量食品添加劑。
我國植物纖維資源的開發(fā)利用目前呈現良好勢頭。據統計，紡織行業(yè)植物纖維的加工總量由2000年的477.8萬噸增長到2006年的1033.5萬噸，且仍然供不應求。當今的衣著潮流崇尚綠色天然纖維制品；全球石油資源面臨枯竭，原油價格波動劇烈，導致化學纖維價格過度波動。在這種形勢下，必須加快我國新型植物纖維的開發(fā)與應用，推動植物纖維多功能利用和技術更新換代。
用作紡織原料：植物纖維是紡織加工的重要原料，主要包括四大類：棉花、麻類（苧麻、亞麻和紅麻等）、毛類（綿羊毛、山羊絨、駱駝毛）和繭絲。以植物纖維作為主要原料的紡織工業(yè)，隨著衣著天然化，多樣化潮流的興起和高新技術的廣泛應用，全球紡織業(yè)已進入新的增長期，植物纖維用量逐年增長，1980年全球用量為1570萬噸，至2004年達2301萬噸，增長46.5％。據SAURER（蘇拉）集團2005年發(fā)布的數據，全球纖維總量已突破7000萬噸，其中天然纖維達到3220萬噸（包括除棉、羊毛、絲以外的天然纖維570萬噸），比2004年增長4.8%。由于紡織傳統技術的不斷更新，以及計算機技術，數字化技術、網絡技術在紡織工業(yè)中的運用，為提高紡織產品的質量創(chuàng)造了前所未有的條件。以苧麻纖維紡紗為例，1985年紡100支純苧麻紗的國家惟有日本，而現在能紡400支以上純苧麻紗的已有數個國家，其技術進步之快，令世人矚目。
制漿造紙：造紙工業(yè)也是植物纖維用量大戶，據估算1984年全球制漿造紙共用植物纖維75億噸，至2005年增至158億噸，增加1.1倍。隨著造紙工業(yè)的快速發(fā)展，造紙工業(yè)技術也與時俱進，特別是生物技術的應用，使不少企業(yè)由傳統造紙業(yè)向現代造紙業(yè)轉變，積極實施清潔生產。過去利用作物秸稈造紙，許多工藝過程都是化學過程，既污染環(huán)境，能耗又高。如今，采用生物技術處理替代化學過程，則顯著減少污染和能耗。造紙工業(yè)用到的生物酶種類主要有纖維素酶、半纖維素酶、淀粉酶、木聚糖酶、木素降解酶和脂肪酶等。常用的方法是選用合適的微生物菌種，并用ＤＮＡ重組技術對目標菌種進行基因修飾，擬培育出酶活高且穩(wěn)定的造紙工程菌種。
制備化工原料：以植物纖維為原料，生產更多價廉物美、無污染的化工原料，是世界各國十分關注的研究課題；日本、美國還特別加強了對植物纖維素、木質素轉換為化工原料，合成高分子材料的研發(fā)。目前，通過水解工藝從植物纖維中可提取或制取的物質主要有糠醛、低聚木糖、糠醇、乙酸、丙酸、木糖醇、草酸，鄰醌植物激素、活性炭、二氧化硅、葡萄糖等。這些化工原料經綜合利用又可制成許多化工產品，廣泛應用于醫(yī)藥、食品、建材、航天、電子、塑料等領域。直接用植物纖維經酸水解或酶水解制取燃料乙醇，更是近年來獲取生物能源的有效途徑。
制造膳食纖維食品：自現代醫(yī)學和營養(yǎng)學確認膳食纖維為人體的第七營養(yǎng)素以來，國際上對膳食纖維食品的研究與開發(fā)逐漸重視起來。膳食纖維主要來自植物性食物，如谷豆類、果蔬類食物（富含粗纖維），且多存在于谷類的麩、糠和果蔬的表皮及纖維組織中。美、日等發(fā)達國家十分重視對米糠、玉米皮、大豆皮、豆粕、油籽餅的開發(fā)研究。有報道稱，從90年代起日本就已經開始工廠化生產米糠半纖維素，添加到咖啡、冰淇淋、湯類及一些健康飲料中。美國早已研制出一系列含穩(wěn)定化米糠的焙烤食品（全麥粉面包、花生醬餅干、松餅等）配方，穩(wěn)定化米糠添加量可高達20%。目前國內外對大豆的開發(fā)利用主要有豆渣纖維飲料、豆渣膨化食品、豆渣制造食用紙等。以玉米皮為原料，采用酸解法或酶解法，除去包圍在纖維周圍的淀粉，即可得到需要的膳食纖維，是一種理想的低熱量食品添加劑。
我國植物纖維資源的開發(fā)利用目前呈現良好勢頭。據統計，紡織行業(yè)植物纖維的加工總量由2000年的477.8萬噸增長到2006年的1033.5萬噸，且仍然供不應求。當今的衣著潮流崇尚綠色天然纖維制品；全球石油資源面臨枯竭，原油價格波動劇烈，導致化學纖維價格過度波動。在這種形勢下，必須加快我國新型植物纖維的開發(fā)與應用，推動植物纖維多功能利用和技術更新換代。
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