Після збору врожаю бананові стебла використовують для виготовлення тканини та паперу: відходи перетворилися на цінний ресурс.
Виробники почали ефективніше організовувати процес вирощування бананів.
Фабрики навчаються перетворювати залишки з бананових плантацій на сировину для текстилю, паперу та біокомпозитів, пише Еcoticias.
Дослідження циклічності в агрономії бананів, опубліковане в журналі Packaging Technology and Science, виявило, що лише невелика частина рослинної маси використовується для харчування. Решта матеріалу часто залишається на полях або викидається як відходи. У деяких агровиробничих системах обсяги залишків можуть досягати приблизно 220 тонн на гектар. За оцінками вчених, бананові плантації щорічно продукують десятки мільйонів тонн відходів у країнах-виробниках, зокрема в Бразилії.
Ці стебла містять міцні целюлозні волокна з міцністю на розрив, яка може перевершити класичні натуральні волокна, такі як джут і сизаль, що робить їх привабливими для пряжі та армуючих матеріалів.
Протягом багатьох років бананове волокно використовувалося переважно в невеликих рукодільних проектах. Однак зараз відбувається суттєва трансформація: компанії починають формувати промисловий ланцюг постачання, що відповідає стандартам якості, включає системи відстеження та процедури безпеки, аналогічні тим, що застосовуються до інших натуральних волокон.
У Бразилії цей зсув став помітним, коли з'явилися проєкти в Інституті текстильних технологій, одягу та дизайну SENAI. Вони розробляють тканини з волокна бананових стебел для великомасштабного використання.
Одна з цих ініціатив, відома як Banana Têxtil , довела тканину, виготовлену з бананових стебел, до фіналу BRICS Solutions Awards. Це показало, що матеріал придатний для промислового ткацтва, а не лише для ремісничих ринків.
Зазвичай процес починається неподалік від фермерських угідь. Свіжі стебла мають велику вагу і містять багато вологи, тому їх не вигідно транспортувати на далекі дистанції. Коли вантажі нарешті досягають заводу, їх упорядковують за розмірами, рівнем вологості та якістю.
Спочатку стебла висушують, після чого їх обробляють механічно, використовуючи валики та леза, щоб відокремити волокнисту частину від більш м'якої та вологішої пульпи.
Технічні дослідження вказують на те, що механічний метод є найперспективнішим для промислового застосування, оскільки він дозволяє уникнути використання агресивних хімікатів і забезпечує отримання волокон, які підлягають вирівнюванню та прядінню. Лабораторні експерименти демонструють, що псевдостеблові волокна, добуті механічним способом, можуть досягати міцності на розрив близько 570 мегапаскалів. Це показник, що перевищує міцність багатьох інших рослинних волокон, які використовуються в текстильній промисловості та композитах.
Потім волокно проходить інтенсивне промивання. Мета полягає у видаленні неволокнистих залишків, зменшенні запаху та покращенні відчуття. Тут екологічні компроміси стають очевидними. Прання споживає значну кількість води, тому найсучасніші заводи інвестують у системи рециркуляції та очищення стічних вод, щоб контролювати як витрати, так і вплив.
Після очищення волокна потрібно сушити у контрольованих умовах. Багато фабрик сушать його у печах з вентиляцією, щоб уникнути появи цвілі та зберегти стабільність кольору. Недавні дослідження показали, що температура сушіння впливає на фізичні та механічні властивості волокон.
Устаткування для поділу та вирівнювання, аналогічне тому, що застосовується для обробки інших рослинних волокон, готує сировину для прядіння, виготовлення нетканих матеріалів або композитного армування.
Зазвичай команди, що займаються контролем якості, перевіряють середні показники довжини, вологість, наявність домішок, а також, у більш організованих виробництвах, характеристики міцності. Це є критично важливим для прядильних фабрик, які повинні отримувати бананове волокно з однаковими властивостями в кожній партії.
Основна увага зосереджена на текстильній галузі. У Бразилії та інших країнах-виробниках вже розпочато процес прядіння пряжі та виготовлення тканин, які поєднують волокна бананів з бавовною та іншими матеріалами для одягу й текстилю для дому.
Дослідження альтернативних паперових та целюлозних матеріалів переходять від стадії лабораторних експериментів до пілотних установок. Нещодавно опубліковане дослідження з відкритим доступом протестувало термомеханічно екстраговане псевдостеблове волокно, поєднане з гуміарабіком, для виготовлення картону, призначеного для упаковки фруктів. Результати виявилися порівнянними, а в деяких випадках навіть перевершили показники картонних лотків, виготовлених з переробленої паперової маси, хоча новий матеріал і виявився більш водопоглинальним.
Волокниста фракція є лише частиною загальної картини. Жом і сік, які залишаються після процесу лущення, можуть бути перетворені в компост, тверді добрива, біогаз або ж рідкі добрива.
Дослідження, що вивчають застосування бананових стебел в якості основи для органічних рідких добрив разом із мікробними сумішами, демонструють, що цей відхід може забезпечувати необхідні елементи живлення, сприяючи фермерам у зменшенні їхньої залежності від синтетичних добрив.
У реальному житті підприємство підводить підсумки своїх екологічних і фінансових показників лише тоді, коли значна частина біомаси знаходить своє використання. Якщо ж це не відбувається, керівництву доводиться витрачати кошти на утилізацію вологих відходів, а місцеві жителі стикаються з проблемами, пов'язаними з неприємними запахами та забрудненням.
Бананове волокно не замінить усі синтетичні волокна у вашій шафі, і експерти чітко стверджують, що логістика, навчання фермерів та управління стічними водами залишаються слабкими місцями в багатьох проєктах. Тим не менш, це пропонує спосіб перевести частину поставок текстилю, паперу та упаковки з викопного палива на сільськогосподарські відходи, які вже існують у величезних обсягах.
Нагадаємо, що вчені з швейцарського інституту матеріалознавства створили ультратонкі графенові покриття. Ці матеріали мають потенціал для застосування в медичних закладах, оскільки в інфрачервоному спектрі вони здатні знищувати небезпечні мікроорганізми.
Механізм полягає в точній ланцюговій реакції. Під інфрачервоним світлом покриття нагрівається приблизно до 44 градусів, і тепло послаблює мікроби. Але більш значний ефект є хімічним: світло запускає реакцію між наноматеріалом і навколишнім киснем, утворюючи високореактивні молекули, відомі як кисневі радикали, які атакують і пошкоджують бактеріальні поверхні.
