抗菌又环保：汉麻纤维未来大有可为

本报记者(zhe) 周姝芸

人民日(ri)报(bao)海(hai)外版

近日，中国农业科学院麻类研究(jiu)所南方特色作物遗传育种创新(xin)团(tuan)队取得新进展??????。

科研人(ren)员(yuan)通过全绿(lu)色、低(di)能耗的功能化改性工艺(yi)，将(jiang)汉(han)麻(ma)纤维转化为(wei)兼具高效抗菌(jun)性与(yu)良好机械性(xing)能的多功(gong)能新材料??????。研究(jiu)显(xian)示，经改性(xing)后的汉(han)麻(ma)纤维(wei)对金黄色葡(pu)萄球(qiu)菌和大肠杆(gan)菌的抑菌(jun)率均超(chao)过99%，在多(duo)次标准洗(xi)涤(di)后仍能保持稳定抗菌效果，这为汉(han)麻纤维在医疗健(jian)康、高端纺织等领域应用打开了新的可能??????。

天(tian)然“明星(xing)材料”的现实(shi)困境(jing)

汉麻纤维(wei)是一种来源广泛、可再生的天然材(cai)料，长(chang)期以来被视(shi)为纺织、复(fu)合材料和生物(wu)医学(xue)领域的“潜力股”??????。其吸(xi)湿排(pai)汗(han)、透气(qi)舒适、抗紫(zi)外等性能，使其在服装和功能性材料中具有(zuozhe)独特优(you)势??????。然而，在实际应用中，汉麻纤维也面临着难(nan)以回避的技术瓶颈(jing)??????。

“尽管汉麻纤维具(ju)有(zuozhe)一定(ding)的天然抑菌能力，但对金(jin)黄色葡萄球菌(jun)、大(da)肠(chang)杆菌等常(chang)见(jian)致(zhi)病菌(jun)的(de)抑制效(xiao)果有限，难以(yi)满足(zu)医疗(liao)防护、高端(duan)纺(fang)织(zhi)等对(dui)卫(wei)生安全(quan)要求高的应用场(chang)景??????。”中国农(nong)业科学院麻类研(yan)究所副研(yan)究员常(chang)丽(li)说(shuo)，为弥补这(zhe)一不足，过去的研究和产业实(shi)践中，常采用(yong)化学溶(rong)剂处理(li)、物理涂层等(deng)方式对纤(xian)维进行改性，但(dan)这些方法(fa)往往(wang)伴随着新(xin)的问(wen)题??????。

“一(yi)方面是环保(bao)性不足，部分(fen)改性工艺依赖银离子(zi)或(huo)有机溶剂，与(yu)汉麻本身的绿色(se)属(shu)性相悖(bei)；另(ling)一方面是机(ji)械(xie)性能(neng)损(sun)耗(hao)，改性过(guo)程中容易破坏纤维结构，导致强度和(he)柔韧性下降??????。”常丽(li)表(biao)示，此前(qian)，团队也(ye)曾通(tong)过(guo)共价(jia)接枝技术将季铵(an)盐抗菌官能团引入汉麻纤维，显著提升了抗菌持久性和耐洗性能(neng)，但工艺相(xiang)对复杂，且(qie)对(dui)纤(xian)维力学(xue)性能(neng)仍有(zuozhe)一定影响??????。

因(yin)此(ci)，如何在不破(po)坏纤(xian)维结构的(de)前(qian)提下，引入高效、持久且绿色的抗菌功能(neng)，成为(wei)汉麻纤维迈向高端应用(yong)的技术挑战??????。

据(ju)科研人员介绍，汉(han)麻纤(xian)维在可持续发展方面的优势尤为突出??????。研究表明，汉麻纤维全生命周期碳排放较棉(mian)花低(di)约60%，较化学纤维(wei)低约90%；每亩(mu)汉麻年固碳量可(ke)超过(guo)1.6吨??????。在种植环节，汉麻耐旱、耐贫瘠，生长(chang)周(zhou)期仅3—4个月，基本不需要农药(yao)和化肥(fei)，用水(shui)量仅为棉花(hua)的三(san)分之一(yi)??????。

“在应(ying)用性能上，汉麻纤维(wei)的吸湿排(pai)汗(han)性是纯棉的3倍，透气性优异，抗紫外(wai)线能(neng)力强，可屏蔽95%以上紫外线，特别适合夏季(ji)服装(zhuang)、运动(dong)装(zhuang)备(bei)及户(hu)外场景??????。”常(chang)丽(li)认为，如果能够在保持这(zhe)些天然优(you)势的基础上，通过(guo)绿(lu)色手段补齐抗菌(jun)短板，汉麻纤维有望在(zai)多个领(ling)域(yu)替代部分(fen)传统棉纤维和(he)化纤材(cai)料(liao)，成为推动材料体系绿色转型的重(zhong)要力量??????。

“功能SPA”新突破

此次(ci)研究的关键突(tu)破(po)，来自科研团队提(ti)出的(de)一种(zhong)被形象称为“功能(neng)SPA”的绿色改性方法??????。与传统依赖高温或化学溶(rong)剂的处(chu)理方式不同，这种方(fang)法(fa)更(geng)像是对汉麻纤维进行一(yi)次温和(he)而精准的(de)“功能护理”??????。

研究(jiu)人(ren)员首先利用来源(yuan)于植物的单宁酸对汉麻纤维进行预(yu)处理(li)，使(shi)其自然附着在纤维表面(mian)，形成稳定基础层??????。随后引入铜离(li)子，与单(dan)宁酸协同作用，构建(jian)起牢(lao)固而稳定的抗菌结构??????。单宁酸(suan)在其中既起(qi)到连接作(zuo)用，又(you)能(neng)增强铜(tong)离(li)子的(de)稳定性，从而避免传统金属抗菌材料在使用过程中容易脱落、效果衰减的问题??????。

整(zheng)个改性过程在水溶(rong)液中完成(cheng)，不需(xu)要高温高(gao)压，也不依赖有(zuozhe)机溶剂或有毒添加剂??????。所用原料来源天然、可循(xun)环，工艺条件温和(he)，对设(she)备要求低，可(ke)直接对接现有(zuozhe)生(sheng)产线，在环(huan)保性(xing)、能耗和产业化可行(xing)性之(zhi)间(jian)实现了良好平衡??????。

在实现高效(xiao)抗菌的(de)同时(shi)，研(yan)究团(tuan)队同样关注材料是否“经得起使用(yong)”??????。通过精细控制反(fan)应(ying)条(tiao)件，抗菌成分(fen)主要作用于纤维表(biao)层，避免对纤维内部结构造(zao)成损伤(shang)，使材料(liao)在获得新功能(neng)的同时，仍能保(bao)持原有的强度(du)和(he)柔(rou)韧性??????。

实(shi)验结(jie)果(guo)显示(shi)，经改性的汉麻纤维对金黄色(se)葡萄(tao)球菌(jun)和大肠杆菌的抑(yi)菌率均超过99%，在(zai)经(jing)过50次标准洗涤后，抗(kang)菌效果仍(reng)能保持在(zai)93%以上(shang)，而机械(xie)性能基本(ben)不(bu)受(shou)影响??????。

“我们希望在提升材料性能的同时，不增加(jia)环境负(fu)担??????。”研究(jiu)人员表(biao)示，这种兼顾功能(neng)提(ti)升与结构保护的改性(xing)思路，为天(tian)然纤维(wei)走向高(gao)端应(ying)用(yong)提供(gong)了一条更(geng)绿色、更可持续的路径??????。

多领域应用前(qian)景可期

常丽认为(wei)，凭(ping)借高效(xiao)抗菌(jun)性、良好生(sheng)物相容性和(he)绿色(se)低碳属性，这种新(xin)型汉麻纤维在多个(ge)领域展(zhan)现出广(guang)阔(kuo)前景(jing)??????。例如在(zai)高端纺织和医疗(liao)防护领(ling)域，可用于开发(fa)抗菌(jun)防臭内衣、袜子，以及(ji)手术(shu)服、医用口罩、高吸湿绷带和伤口敷(fu)料等产品，满足(zu)高卫生标准需求，降(jiang)低感染风险??????。

在(zai)绿色建材和(he)汽车工业中(zhong)，汉麻纤维可作为增(zeng)强材料用(yong)于混凝土或汽(qi)车内(nei)饰，不仅提升材料性能，还能降低挥发(fa)性有机物(wu)排放(fang)??????。在环(huan)保(bao)包(bao)装和一次性(xing)制品领域，其可降解特性(xing)有望替代部分塑料制品，成为优选抗菌材料(liao)??????。

业内(nei)人士(shi)认为，该成果不仅为(wei)汉麻纤(xian)维的高值化利用提(ti)供了关键技术支撑，也为天(tian)然纤维功能化(hua)和纺织行业(ye)绿色转型树立了新(xin)标杆(gan)??????。随着工艺的进(jin)一步优(you)化和产业化推(tui)进，汉麻这一“古(gu)老作物”有(zuozhe)望在现代材料体系中焕(huan)发出(chu)新的生命力(li)??????。【编辑:刘阳(yang)禾】