近日，中國農業科學院麻類研究所南方特色作物遺傳育種創新團隊取得新進展。

科研人員通過全綠色、低能耗的功能化改性工藝，將漢麻纖維轉化爲兼具高效抗菌性與良好機械性能的多功能新材料。研究顯示，經改性後的漢麻纖維對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均超過99%，在多次標準洗滌後仍能保持穩定抗菌效果，這爲漢麻纖維在醫療健康、高端紡織等領域應用打開了新的可能。

天然“明星材料”的現實困境

漢麻纖維是一種來源廣泛、可再生的天然材料，長期以來被視爲紡織、複合材料和生物醫學領域的“潛力股”。其吸溼排汗、透氣舒適、抗紫外等性能，使其在服裝和功能性材料中具有獨特優勢。然而，在實際應用中，漢麻纖維也面臨着難以迴避的技術瓶頸。

“儘管漢麻纖維具有一定的天然抑菌能力，但對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常見致病菌的抑制效果有限，難以滿足醫療防護、高端紡織等對衛生安全要求高的應用場景。”中國農業科學院麻類研究所副研究員常麗說，爲彌補這一不足，過去的研究和產業實踐中，常採用化學溶劑處理、物理塗層等方式對纖維進行改性，但這些方法往往伴隨着新的問題。

“一方面是環保性不足，部分改性工藝依賴銀離子或有機溶劑，與漢麻本身的綠色屬性相悖；另一方面是機械性能損耗，改性過程中容易破壞纖維結構，導致強度和柔韌性下降。”常麗表示，此前，團隊也曾通過共價接枝技術將季銨鹽抗菌官能團引入漢麻纖維，顯著提升了抗菌持久性和耐洗性能，但工藝相對複雜，且對纖維力學性能仍有一定影響。

因此，如何在不破壞纖維結構的前提下，引入高效、持久且綠色的抗菌功能，成爲漢麻纖維邁向高端應用的技術挑戰。

據科研人員介紹，漢麻纖維在可持續發展方面的優勢尤爲突出。研究表明，漢麻纖維全生命週期碳排放較棉花低約60%，較化學纖維低約90%；每畝漢麻年固碳量可超過1.6噸。在種植環節，漢麻耐旱、耐貧瘠，生長週期僅3—4個月，基本不需要農藥和化肥，用水量僅爲棉花的三分之一。

“在應用性能上，漢麻纖維的吸溼排汗性是純棉的3倍，透氣性優異，抗紫外線能力強，可屏蔽95%以上紫外線，特別適合夏季服裝、運動裝備及戶外場景。”常麗認爲，如果能夠在保持這些天然優勢的基礎上，通過綠色手段補齊抗菌短板，漢麻纖維有望在多個領域替代部分傳統棉纖維和化纖材料，成爲推動材料體系綠色轉型的重要力量。

“功能SPA”新突破

此次研究的關鍵突破，來自科研團隊提出的一種被形象稱爲“功能SPA”的綠色改性方法。與傳統依賴高溫或化學溶劑的處理方式不同，這種方法更像是對漢麻纖維進行一次溫和而精準的“功能護理”。

研究人員首先利用來源於植物的單寧酸對漢麻纖維進行預處理，使其自然附着在纖維表面，形成穩定基礎層。隨後引入銅離子，與單寧酸協同作用，構建起牢固而穩定的抗菌結構。單寧酸在其中既起到連接作用，又能增強銅離子的穩定性，從而避免傳統金屬抗菌材料在使用過程中容易脫落、效果衰減的問題。

整個改性過程在水溶液中完成，不需要高溫高壓，也不依賴有機溶劑或有毒添加劑。所用原料來源天然、可循環，工藝條件溫和，對設備要求低，可直接對接現有生產線，在環保性、能耗和產業化可行性之間實現了良好平衡。

在實現高效抗菌的同時，研究團隊同樣關注材料是否“經得起使用”。通過精細控制反應條件，抗菌成分主要作用於纖維表層，避免對纖維內部結構造成損傷，使材料在獲得新功能的同時，仍能保持原有的強度和柔韌性。

實驗結果顯示，經改性的漢麻纖維對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均超過99%，在經過50次標準洗滌後，抗菌效果仍能保持在93%以上，而機械性能基本不受影響。

“我們希望在提升材料性能的同時，不增加環境負擔。”研究人員表示，這種兼顧功能提升與結構保護的改性思路，爲天然纖維走向高端應用提供了一條更綠色、更可持續的路徑。

多領域應用前景可期

常麗認爲，憑藉高效抗菌性、良好生物相容性和綠色低碳屬性，這種新型漢麻纖維在多個領域展現出廣闊前景。例如在高端紡織和醫療防護領域，可用於開發抗菌防臭內衣、襪子，以及手術服、醫用口罩、高吸溼繃帶和傷口敷料等產品，滿足高衛生標準需求，降低感染風險。

在綠色建材和汽車工業中，漢麻纖維可作爲增強材料用於混凝土或汽車內飾，不僅提升材料性能，還能降低揮發性有機物排放。在環保包裝和一次性製品領域，其可降解特性有望替代部分塑料製品，成爲優選抗菌材料。

業內人士認爲，該成果不僅爲漢麻纖維的高值化利用提供了關鍵技術支撐，也爲天然纖維功能化和紡織行業綠色轉型樹立了新標杆。隨着工藝的進一步優化和產業化推進，漢麻這一“古老作物”有望在現代材料體系中煥發出新的生命力。