漢麻開疆：漢麻綜合利用技術研發紀實（學科篇）

　　中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席胡錦濤視察漢麻初加工基地

　　歷史上，作業中華文明象征的絲綢行銷世界的同時，中國文化也作為優秀文化向世界散播。

　　時光的腳步跨入公元2010年，中國創造的全新的漢麻面料以獨特的科技魅力走向世界，向世界傳遞著不斷前行的中國文化內涵。

　　昔日只能制作麻繩、麻袋等粗糙制品的漢麻，在中國科技工作者手中鳳凰涅槃般變成各種軍用服裝、高檔服飾的原料，擺上世界時裝之都的意大利展臺。

　　2010年10月初，被譽為“中國漢麻第一人”、“漢麻將軍”的總后勤部軍需裝備研究所副所長張建春率領漢麻代表團訪問意大利，擂響了中國漢麻走向世界的戰鼓，也啟動了中國漢麻改變世界紡織結構的開疆征程。

　　上世紀70年代末，我國南方邊境戰事猶酣。當時部隊軍裝大部分是的確良面料，不透氣，由于氣候潮濕，許多官兵患有腳氣、股癬、爛襠等疾病，有些部隊患病率竟高達90%，直接影響著指戰員的身心健康和戰斗力。多年來，尋找適合軍用服裝的新型紡織纖維材料一直是軍需裝備科研人員的一項重大課題。

　　經過大范圍篩選和調查，漢麻以其奇特的性能，逐漸進入科研人員的視野。漢麻是一年生草本植物，一般生長期為100~120天，種植簡單，生長迅速，在我國各地均可大面積種植，特別適合于山坡地、荒地、鹽堿地等貧瘠土壤種植。漢麻纖維獨有的抗菌防臭、耐腐蝕、防紫外、吸濕快干、吸波消音等特性，讓科研人員喜上眉梢。正巧，2003年云南省將漢麻列為繼煙草、糖、茶、礦產、水電、花卉之后的第七大支柱產業，請求總后勤部提供漢麻綜合利用方面的技術支持。

　　國防軍需裝備的需求，地方經濟建設的需要，總后勤部部長廖錫龍將此任務交給了總后勤部軍需裝備研究所，并確定由軍隊高分子研究領域學術技術帶頭人、總后軍需裝備研究所高級工程師張建春作為項目首席科學家。

　　“保證完成好首長交代的任務。我們是軍隊的科研機構，我們的使命就是要圍繞部隊急需搞科研，為戰斗力生成作貢獻。”張建春義無反顧立下軍令狀。2003年10月，打響了漢麻綜合利用技術研究的攻堅戰。

　　漢麻是人類最早使用的紡織纖維原料之一，曾有“國紡源頭，萬年衣祖”美譽。考古資料顯示中國最早馴化種植和利用漢麻，距今約5000~6000年。但隨著棉花的廣泛種植和化學纖維的興起，漢麻的種植和利用逐漸萎縮，相關研究也少人問津。

　　接到任務后，張建春帶領研究人員北上黑龍江、南下海南島行程上萬公里，重新對漢麻進行了全方位、大尺度、詳實周密的調研篩查。這種古老的經濟作物渾身是寶，通過技術創新可以實現漢麻的綜合利用，不僅可以為軍隊提供高性能的后勤裝備，還可以提高老少邊窮地區農民的收入，項目符合國家的綠色環保、循環經濟和可持續發展戰略，對建設資源節約型、環境友好型社會和建設社會主義新農村將產生積極的推動作用。

　　張建春和科研團隊在幾年的研究中不斷有新發現：漢麻的皮、稈、籽、根、葉、花六大部分具有極高的開發利用前景。首先，漢麻韌皮纖維的產量每畝可達100公斤以上，比棉花高50％并且不需使用農藥。從漢麻韌皮纖維中獲取的纖維是一種具有天然色澤的高品質的天然纖維素纖維，漢麻纖維制成的紗線、服裝及各類飾品具有拉伸強度高、保形性好、吸濕性好、抗菌和抗靜電能力強、對染料的吸附性好、防紫外線輻射能力強、吸波消音等獨特性能。

　　其次，漢麻稈芯是極佳的木材替代品。漢麻生長迅速，100天生長期的生物產量與速生楊樹相當。采用現代加工技術，可將漢麻稈芯制成高檔文化用紙、現代木塑產品，從而大大減少木材的使用量。漢麻稈芯還可用來生產超微粉，作為化工原料用于人造革、涂層布的生產，極大改善其防水透濕性能。以漢麻稈芯為原料，可制作新一代木質防彈陶瓷，防護能力高、重量輕。漢麻稈芯生產的活性炭，因其特有的蜂巢結構具有比普通活性炭高3倍的比表面積，因此吸附能力更強。

　　同時，漢麻籽是食品用天然優質原料，漢麻籽仁中不僅含有豐富的人體必需脂肪酸和優質蛋白質，而且脫殼制油后獲得的麻仁蛋白質中，含粗蛋白57.1%，含氨基酸總量為50.8%，其中人體必需氨基酸的含量高達47.1%，屬于“效價均衡的優質完全蛋白”，并含有其他多種天然生物活性成分，是現代純天然性植物蛋白食品中功能性有效成分含量最高和均衡的功能性植物蛋白的重要代表。提取優質保健食品油后的殘余油脂，還可用于各種化妝品的生產和生物柴油的合成。

　　漢麻葉、花的提取物是很好的醫藥原料。國內外大量的營養學和醫學研究證實，采用從漢麻籽和漢麻葉、花中提取的多種功能性成分制成的食品或藥品，可以提高人體免疫力，并對艾滋病消瘦癥、癌癥化療、青光眼、哮喘病、偏頭痛、神經疼痛等有良好的治療作用。

　　“漢麻種植擁有可觀的經濟效益。最近幾年的種植實踐表明，農民種植一畝漢麻，可實現1000元左右的收益。經纖維提取、稈芯加工、麻籽榨油、根和葉中提取自然化合物等初步加工，可實現5000元左右的產值。再制成服裝、建材、保健品、藥品、紙張等產業產品，其產值可達1萬元。因此可以說，漢麻是一種極具開發前景的傳統農業經濟作物，對它的綜合利用研究可以形成一個以特色農業為基礎，以新型工業化綜合開發利用為主體的新興綠色產業。”漢麻，在張建春的眼中是一座取之不盡用之不竭的寶藏。

　　漢麻是一種生命力很旺盛的植物，主要包括纖維用麻、藥用麻和野生麻三大類。中國是世界上第一個栽培和使用漢麻的國家，不同地區對漢麻也有不同的稱謂，東北稱為線麻，山東稱為火麻，安徽稱為寒麻，甘肅稱為胡麻，云南稱為大麻。

　　大麻因其中所含THC（四氫大麻酚）成分，可以導致人體產生精神迷幻作用，大麻也一度被作為毒品作物受到控制。近年來，隨著人們對大麻作物的認識和科學技術的發展，國際上已允許栽培THC含量低于0.3%的低毒或無毒品種，并將其稱為工業大麻，目前全世界有29個國家種植工業大麻。

　　隨著研究的逐步深入，張建春賦予工業大麻一個全新的名字——“漢麻（CHINA-HEMP）”。麻的發源地在中國，是中國土生土長的一種麻，因此取其產自中國、中國創造的含義。這為漢麻的科研、產業發展及走出國門奠定了良好的基礎，張建春也隨之成為漢麻的首創者。

　　2005年，總后勤部給漢麻項目組下達了“天然韌皮纖維在軍需被服裝具上的應用研究”科研計劃。2006年，總后勤部又下達了“漢麻材料在后勤裝備上的應用研究”全軍后勤科研計劃。

　　為了把漢麻研究更加系統深入地開展下去，2006年3月，總后勤部批準成立了軍用漢麻材料研究中心。曾主持、完成多項跨學科大型研究項目的軍需裝備研究專家張建春任中心主任。中心下設四個研究室，分別為纖維結構性能研究室、復合防彈材料研究室、生物抗菌研究室、核生化防護研究室，從基礎研究出發，以綜合利用為目標，全面開展漢麻綜合利用工藝技術、設備研發和應用研究。

　　軍用漢麻材料研究中心也因此成為世界上第一家漢麻研究機構。

　　漢麻曾是歷史上人類所需纖維和食品的重要來源，被廣泛應用于繩索、帆布、紡織服裝、紙張、食品和油料等，對航海、軍事、經濟和社會發展作出了不可磨滅的貢獻。隨著棉花的廣泛種植和棉花加工技術的發展,合成纖維的出現以及石油化工技術、木漿造紙技術的進步，漢麻的種植和利用逐漸萎縮。加上20世紀60年代的毒品問題和人們對漢麻作物毒性問題認識上的誤區，漢麻在國際上被許多國家列為禁止種植的作物，漢麻的作用也逐漸被人們所淡忘。

　　進入20世紀90年代以來，以資源消耗和環境問題為代價的現代工業發展所帶來的種種問題凸顯出來，社會的可持續發展和資源的合理利用受到世界各國的普遍關注。中國是農業大國，土地資源、纖維資源、木材資源、石油資源緊缺，“三農”問題突出，在這樣的國際和國內環境下，大力發展漢麻產業有著特別的科技、經濟和社會意義。

　　作為漢麻研究開發的領軍人，張建春從漢麻研究項目開始之初就強調：“汗麻研究必須要做到利國利軍利民。為國家解決資源，為軍隊解決裝備，為老百姓提供脫貧致富之路。漢麻在紡織、食品、醫藥、造紙、建材等領域的應用前景廣闊，我們就是要通過新技術、新工藝的使用，積極推動漢麻綜合利用，使這一神奇的經濟作物煥發新生。”

　　近年來，漢麻作為傳統經濟作物，由于缺少開發，種植面積無法與糧食等主要作物相比。漢麻的育種和種植多年來幾乎未得到任何投入，因此各地的漢麻種植基本都處于放任自流的狀態。到2006年底，在公安部門備案的低毒漢麻品種僅有“云麻一號”，其種植區域也僅限云南省，其他各地種植的基本都是當地農家品種。由于缺乏育種技術、種植水平低、品質不均，漢麻的工業開發和深加工遇到了諸多難題。

　　漢麻的研究只能從種植、育種開始，從種植技術尋找突破口。張建春領銜多位專家以臥薪嘗膽的精神開始了艱辛的品種試植，科研人員在全國的12個省幾十個縣市進行了多個品種的試驗。

　　科研人員首先研究了漢麻品種的適種性問題，在廣袤的大地擺開戰場。“其實，漢麻的適應性特別強，除了漠河以外全國都能種，北邊一直可以種到黑河，南到海南島，西邊到西藏、新疆，內蒙古的路邊都有野生的漢麻。”

　　他們找來全世界的品種進行試種，包括加拿大的品種、“云麻一號”等。試植結果發現，加拿大的品種在遼寧以南地區便會早熟， “云麻一號”在北方長勢反而很好。他們還探索了漢麻的種植密度問題。科研人員發現，想得到不同的纖維和產量，與種植密度和種植技術有很大關系。如果只想得纖維，就要種得密一些，這樣麻皮的含量高但是產量會有所下降；如果只想得到麻籽就種植稀疏一點；如果想兼用就不能種植過密，這樣稈莖相對較粗且不分岔。

　　同時，摸清了不同地域土地的種植情況。黑龍江的北安地區，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，品質抑制性就比較好。科研人員經過艱苦的摸索，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業科技部門合作，這就需要制定一個很好的種植技術規范，否則種植出來的纖維品質就差別很大。”張建春和項目組成員先后研究了漢麻的種植技術，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、種質資源、優良品種、傳統改良育種和生物技術育種技術。

　　2005年，張建春漢麻項目組主辦了全國漢麻種植技術會議，12個省、市、自治區紛紛派代表參加，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。經過幾年的頑強拼搏，漢麻種植試驗結出豐碩的果實。

　　在開展漢麻種植研究的同時，軍用漢麻材料研究中心聯合國內有關科研院所，對漢麻加工的多項技術研究進行了大量艱苦細致的探索。

　　“農民田里成千上萬畝的漢麻怎樣變成工業原料？這個解決不了，漢麻研究和漢麻產業就等于零。鋪天蓋地的麻怎樣運到工廠，怎樣實現皮稈分離？國內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。我們研制了一套設備，解決了從收割到成為工業原料的瓶頸，麻稈也不會漚黑。接下來我們攻克了第二項技術難關：漢麻的木質素含量很高，纖維又粗又硬，不能用于紡織，但如果將木質素全部脫出，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。這套纖維加工技術是我們的‘絕活兒’，這套加工設備和工藝也是漢麻研發的核心技術，擁有獨立自主的知識產權。通過這個技術，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，攻克了漢麻纖維處理技術，之后的麻稈系列化開發、麻籽的利用等等，都按照產業鏈的思路去探索。”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。“漢麻的研究過去不綜合。國內很多地區都有種麻的歷史，內蒙古、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，以至于麻的應用附加值很低。”

　　按照開發產業鏈的思想搞科研，這也使得漢麻綜合利用研究從零開始、從種植技術開始，逐步建立起一個獨特的龐大的漢麻研究學科，涉及育種、種植、纖維、紡織、材料、造紙、食品等多個行業和領域，漢麻研究也最終形成跨門類跨領域的一個技術集群。

　　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律，全面分析了漢麻韌皮纖維的形態結構、超分子結構和化學組成，提出了漢麻纖維的分子結構模型和形態結構模型；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、聲學性能、熱濕性能、綠色環保性能等，并揭示了這些性能與漢麻纖維內部結構組成之間的關系；在結構性能分析測試的基礎上，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，化學吸附機理等，為漢麻纖維紡織功能產品開發奠定了堅實的基礎；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、潮態紡紗等對漢麻纖維結構與性能的影響，為漢麻纖維新型加工工藝和加工設備、紡紗工藝設備、染整工藝設備以及漢麻增強復合材料的研發提供了理論上的支撐。

　　至今，他們已出版《漢麻綜合利用技術》、《漢麻種植與初加工技術》、《漢麻纖維的結構與性能》、《漢麻籽加工技術及綜合利用》等一系列專著，研究出了18臺套新型加工設備，申報了40余項國家發明ZL，研究成果得到了行業內和國際上的廣泛關注。

　　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、漢麻結構與性能研究等方面的創舉，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責，我們有著強烈的社會責任感。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市場都沒有現成的設備，全部要自己研發，很多東西都是自己原創的，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，云南西雙版納設立漢麻生態農業基地，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。伴隨著漢麻種植業的蓬勃興起，這些地區經濟得到了發展，農民生活得到了改善。

　　2007年4月，在軍用漢麻材料研究中心技術指導下，中國紡織行業龍頭企業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業投資控股有限公司，現已達到年產漢麻纖維5000噸的生產能力，將這項領先于國際水平的漢麻纖維開發利用技術成果推上了產業化道路。

　　2010年10月，六安市漢麻科技產業園正式開工建設，100萬畝的漢麻種植基地也隨之啟動。

　　漢麻的研究進展，引起了國際相關機構和研究人員的關注。2008年10月，應聯合國糧農組織邀請，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，報告中有關漢麻研究成果及其產業化應用情況，得到了與會專家的強烈反響。聯合國糧農組織官員對漢麻綜合利用提高邊遠地區農民收入、減少貧困的作用給予了高度評價。“當大家都在想怎么做的時候，中國的張先生已經做到了。”

　　鑒于中國天然纖維研究水平和漢麻綜合開發利用的示范作用，聯合國糧農組織決定與中國工程院聯合在中國舉辦“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 發展趨勢和中國天然纖維研究進行了廣泛的技術交流，擴大了漢麻綜合利用研究在國際上的影響力。會上，聯合國糧農組織為軍用漢麻材料研究中心頒發了獎牌，以 表彰其為世界天然纖維種植、加工和應用所作出的突出貢獻。