同時,摸清了不同地域土地的種植情況。黑龍江的北安地區(qū),因坡地種植所以不蓄水,只要水量足夠長勢就非常好;云南的雨水多,所以要注意澇的問題。北安地區(qū)是黑土,云南是紅土,土壤的不同種植效果差異很大。
科研人員還有效解決了漢麻品種問題。我國本土的漢麻是雌雄異株,最大的缺點是雄株早熟,雌雄株不能同時收割。國外品種有的雌雄同株,品質(zhì)抑制性就比較好。科研人員經(jīng)過艱苦的摸索,終于完成了對漢麻品種的改良。
“種植試驗從2003年開始,軍用漢麻研究中心與多個省的農(nóng)業(yè)科技部門合作,這就需要制定一個很好的種植技術(shù)規(guī)范,否則種植出來的纖維品質(zhì)就差別很大。”張建春和項目組成員先后研究了漢麻的種植技術(shù),包括漢麻的生長條件、播種、耕作、田間管理、病蟲害管理等,同時重點研究了漢麻的種類、種質(zhì)資源、優(yōu)良品種、傳統(tǒng)改良育種和生物技術(shù)育種技術(shù)。
2005年,張建春漢麻項目組主辦了全國漢麻種植技術(shù)會議,12個省、市、自治區(qū)紛紛派代表參加,云南省的西雙版納、寶山、冰川、紅河,東北地區(qū)的黑龍江、吉林、遼寧,西部的青海、寧夏、甘肅,中部河南、山東、安徽等地代表都到會作了報告。經(jīng)過幾年的頑強拼搏,漢麻種植試驗結(jié)出豐碩的果實。
在開展?jié)h麻種植研究的同時,軍用漢麻材料研究中心聯(lián)合國內(nèi)有關(guān)科研院所,對漢麻加工的多項技術(shù)研究進行了大量艱苦細(xì)致的探索。
“農(nóng)民田里成千上萬畝的漢麻怎樣變成工業(yè)原料?這個解決不了,漢麻研究和漢麻產(chǎn)業(yè)就等于零。鋪天蓋地的麻怎樣運到工廠,怎樣實現(xiàn)皮稈分離?國內(nèi)國外之前的方法都不靈!這是個卡脖子的問題。”張建春說:“皮稈分離,最落后的方法是手工分離,建立原料加工場需要很大場地,水受到污染并且麻也容易被漚黑。我們研制了一套設(shè)備,解決了從收割到成為工業(yè)原料的瓶頸,麻稈也不會漚黑。接下來我們攻克了第二項技術(shù)難關(guān):漢麻的木質(zhì)素含量很高,纖維又粗又硬,不能用于紡織,但如果將木質(zhì)素全部脫出,纖維就太短。我們用幾年時間研制成功一整套加工設(shè)備和工藝,利用機械、物理的方法,把粗硬的麻皮處理得像棉花一樣柔軟。這套纖維加工技術(shù)是我們的‘絕活兒’,這套加工設(shè)備和工藝也是漢麻研發(fā)的核心技術(shù),擁有獨立自主的知識產(chǎn)權(quán)。通過這個技術(shù),可以把過去做粗繩子、麻袋的原料變成高檔的紡織品。”
“解決了漢麻種植難題,突破了漢麻皮稈分離技術(shù),攻克了漢麻纖維處理技術(shù),之后的麻稈系列化開發(fā)、麻籽的利用等等,都按照產(chǎn)業(yè)鏈的思路去探索。”在漢麻研究立項之初,張建春就將項目確定為漢麻綜合利用技術(shù)。“漢麻的研究過去不綜合。國內(nèi)很多地區(qū)都有種麻的歷史,內(nèi)蒙古、甘肅是為了收獲麻籽,麻籽榨出的油非常香,麻皮和麻稈就扔掉;東北、安徽等地種麻是為了要麻皮,用來擰麻繩,作為地毯制作工藝的底層,跟過去做麻袋一個道理,是典型的粗加工。從應(yīng)用角度說,有的用籽,有的用皮,有的用稈,根、葉、花則長期無人研究甚至無人問津。麻的六個部分,過去的研究大多集中在皮、稈、籽。其實是把很好的資源扔掉燒掉,以至于麻的應(yīng)用附加值很低。”
按照開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的思想搞科研,這也使得漢麻綜合利用研究從零開始、從種植技術(shù)開始,逐步建立起一個獨特的龐大的漢麻研究學(xué)科,涉及育種、種植、纖維、紡織、材料、造紙、食品等多個行業(yè)和領(lǐng)域,漢麻研究也最終形成跨門類跨領(lǐng)域的一個技術(shù)集群。
通過幾年的不懈努力,軍用漢麻材料研究中心科研團隊采用現(xiàn)代測試手段,測試分析了漢麻在不同地域、不同生長時間、植物不同部位組成變化的規(guī)律,全面分析了漢麻韌皮纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,提出了漢麻纖維的分子結(jié)構(gòu)模型和形態(tài)結(jié)構(gòu)模型;采用先進的測試方法和測試手段,全面測試分析了漢麻纖維的力學(xué)性能、表面性能、抗菌性能、吸附性能、抗紫外性能、染色性能、聲學(xué)性能、熱濕性能、綠色環(huán)保性能等,并揭示了這些性能與漢麻纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成之間的關(guān)系;在結(jié)構(gòu)性能分析測試的基礎(chǔ)上,探討了漢麻纖維的抗菌防臭機理,防紫外機理,吸濕排汗機理,化學(xué)吸附機理等,為漢麻纖維紡織功能產(chǎn)品開發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ);全面分析了鮮莖剝皮、機械脫膠、生物脫膠、閃爆加工、高溫蒸煮、堿處理、液氨處理、熱脹染色、二氧化碳超臨界處理、潮態(tài)紡紗等對漢麻纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響,為漢麻纖維新型加工工藝和加工設(shè)備、紡紗工藝設(shè)備、染整工藝設(shè)備以及漢麻增強復(fù)合材料的研發(fā)提供了理論上的支撐。
至今,他們已出版《漢麻綜合利用技術(shù)》、《漢麻種植與初加工技術(shù)》、《漢麻纖維的結(jié)構(gòu)與性能》、《漢麻籽加工技術(shù)及綜合利用》等一系列專著,研究出了18臺套新型加工設(shè)備,申報了40余項國家發(fā)明專利,研究成果得到了行業(yè)內(nèi)和國際上的廣泛關(guān)注。
2008年歲末,包括11位院士和專家組成的鑒定委員會,面對軍用漢麻材料研究中心在漢麻綜合利用技術(shù)、漢麻結(jié)構(gòu)與性能研究等方面的創(chuàng)舉,所有的人都稱驚道奇,所有的人都為之震撼。
“作為部隊的軍需研究單位,我們要為全軍的吃穿負(fù)責(zé),我們有著強烈的社會責(zé)任感。我們在漢麻的科研中遇到了很多困難,最大困難是國際國內(nèi)市場都沒有現(xiàn)成的設(shè)備,全部要自己研發(fā),很多東西都是自己原創(chuàng)的,每一步都很艱難。”對于漢麻項目目前取得的成就,部隊著名功能服裝材料專家、軍用漢麻材料研究中心常務(wù)副主任張華一臉欣慰:“我們很幸運,我們不但做到了,而且做得非常好。”
2006年,云南西雙版納設(shè)立漢麻生態(tài)農(nóng)業(yè)基地,一期種植了3萬畝漢麻。隨后,從云南的紅河、石林到北方的通遼、呼倫貝爾,漢麻種植的范圍迅速擴大。2009年我國漢麻種植面積擴大到10萬畝。伴隨著漢麻種植業(yè)的蓬勃興起,這些地區(qū)經(jīng)濟得到了發(fā)展,農(nóng)民生活得到了改善。
2007年4月,在軍用漢麻材料研究中心技術(shù)指導(dǎo)下,中國紡織行業(yè)龍頭企業(yè)雅戈爾集團與宜科科技共同投資2億元,在云南組建了漢麻產(chǎn)業(yè)投資控股有限公司,現(xiàn)已達(dá)到年產(chǎn)漢麻纖維5000噸的生產(chǎn)能力,將這項領(lǐng)先于國際水平的漢麻纖維開發(fā)利用技術(shù)成果推上了產(chǎn)業(yè)化道路。
2010年10月,六安市漢麻科技產(chǎn)業(yè)園正式開工建設(shè),100萬畝的漢麻種植基地也隨之啟動。
漢麻研究國際影響力不斷上升
漢麻的研究進展,引起了國際相關(guān)機構(gòu)和研究人員的關(guān)注。2008年10月,應(yīng)聯(lián)合國糧農(nóng)組織邀請,張建春赴羅馬參加該組織舉辦的天然纖維論壇,并作了《天然纖維在中國》專題報告,報告中有關(guān)漢麻研究成果及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用情況,得到了與會專家的強烈反響。聯(lián)合國糧農(nóng)組織官員對漢麻綜合利用提高邊遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)民收入、減少貧困的作用給予了高度評價。“當(dāng)大家都在想怎么做的時候,中國的張先生已經(jīng)做到了。”
鑒于中國天然纖維研究水平和漢麻綜合開發(fā)利用的示范作用,聯(lián)合國糧農(nóng)組織決定與中國工程院聯(lián)合在中國舉辦“2009國際天然纖維年——中國天然纖維論壇”,并邀請張建春擔(dān)任論壇主席。2009年4月15日~17日,論壇在云南西雙版納順利舉辦,來自12個國家的近400多名代表參加了會議,就天然纖維發(fā)展趨勢和中國天然纖維研究進行了廣泛的技術(shù)交流,擴大了漢麻綜合利用研究在國際上的影響力。會上,聯(lián)合國糧農(nóng)組織為軍用漢麻材料研究中心頒發(fā)了獎牌,以表彰其為世界天然纖維種植、加工和應(yīng)用所作出的突出貢獻。
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