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种瓜得“褂”?东华纺织“科技+绿色”赋能红河

2021-12-24 14:39

在云南红河县,干热河谷是典型的生态景观,这里蕴含着丰富的光热资源,但也面临着长年干旱缺雨、植被稀疏的现状。在这片红土地上,有一种格外“坚强”的植物存活了下来,它就是牛角瓜。

图说:东华纺织“科技+绿色”赋能红河谷乡村振兴  来源/采访对象供图(下同)

十多年前,东华大学纺织学院李毓陵教授第一次接触到了牛角瓜,他惊讶地发现,从这种天然中空纤维植物中得到的冠毛纤维,用于纺织生产具有很多优点,面料不但有丝绸的滑爽质感,又有一定的透气性和舒适感,是一种值得推广的生态环保的天然纤维材料。

小小的牛角瓜串起了黄浦江畔和彩云之南两地,东华大学与云南红河县因科技帮扶而结缘。李毓陵教授团队与红河县合作,如今,沪滇科技合作示范点落地中国科学院昆明植物研究所红河山地未来种质资源创新中心(以下简称山地未来),示范点的重要项目“红河谷特色天然中空纤维植物的提纤和养生工程示范”获得了上海市科学技术委员会与云南省科技厅共同授牌。

对于化纤,大众在日常生活中早已不陌生,从世界范围来看,化学纤维正全面取代具有5000年历史的天然纤维成为纺织产业的主要原料。但是随之而来的,却是十分严峻的资源问题。现有的化学合成纤维以消耗大量不可再生的石油资源为基础,且大部分废弃物不可降解。

“我们将太多的精力放在了化纤工业上,却正在忽视天然纤维资源,而这些资源恰恰是大自然赐予我们的宝藏,取之不尽,用之不竭。”秉持着“绿色制造”的理念,在纺织复合材料领域深耕多年的李毓陵教授,担负起东华纺织人的使命与担当,带领他的团队将研究的苗头对准了牛角瓜,“我们希望能够积极利用更多天然的资源,这也是未来纺织领域发展的方向。”

小小的牛角瓜究竟有怎样的奥妙,如此吸引着李毓陵?别看牛角瓜的外表平平无奇,它是云南特色木本种质资源,耐干旱、耐盐碱、耐瘠薄,是重要的生态修复乡土树种,其种毛纤维是一种生态环保的新型天然植物纤维,其手感柔软顺滑,高中空度,吸湿性大,可以作为保暖、吸水吸油和浮力等材料。同时,对于当地来说,牛角瓜的规模化栽培也是实现生态效益和经济效益相统一的有效途径。

这么好的“宝贝”怎么才能发挥功用?带着这个问题,李毓陵教授团队开始了漫长而又深入细致的研究。

在初期采集样本的阶段,李毓陵教授团队就遇上了困难,他们发现,牛角瓜的采集和加工完全靠人工,提取后的纤维都附着着黑色的种子,难以人工清除;而且瓜一旦成熟即落地“炸”开,只能提前采摘由人工开果,效率难以保证,根本拿不出实验所需要的量。李毓陵决定从源头着手,开始研究如何从“瓜”到纤维的提取。

“我最初完全是个‘门外汉’,但正因为不熟悉,我可以‘异想天开’。”李毓陵参考了过去在纱线上施加浆料以提高其可织性中烘干的工艺过程,选择用微波的热效应催熟瓜,“日常生活中用微波炉加热鸡蛋,局部的热量来不及往外传,鸡蛋就成了‘炸弹’,那牛角瓜是不是就类似于鸡蛋呢?”这一灵光一现最终在实验室得到了证实,“微波开果”不仅降低了能耗,又能使牛角瓜在成熟期内特定的时间打开,确保了果实纤维能够高质量提取。

从上海到云南,从实验室到红河谷,这段2000多公里的路途,李毓陵教授团队往返了无数次,每一次的出发哪怕是乘坐飞机都需要一整天的时间。从最初的灵光乍现,到如今研究取得了突破性进展,蜿蜒山路上留下了李毓陵和他的团队为乡村振兴与绿色发展奔走的痕迹,这一留就是整整四年的时间。

最终,从传统剥棉花时候用的皮辊轧棉的机械方法,到现在更加绿色环保的物理方法,在不断的突破与创新中,科研人的脚步不曾停歇,李毓陵教授团队的探索与发现带来了全新的技术思路,这样的创新在我国乃至世界都起到了引领作用。

“绿水青山就是金山银山。”作为一名高校科研工作者,李毓陵教授团队始终紧紧依托“绿色能源”“绿色纤维”“绿色制造”的理念指引,他说,“云南江河纵横,多为入海河流的上游,澜沧江、金沙江等大江大河又是过境河流,上游的污染将会同时带来国内外的众多环境问题。我们的项目坚决不能给环境带来负担,更要主动承担起国际责任,在科研的前端,积极根植绿色发展的关键理念。”

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