Кенаф [этимология: персидский], [2] Hibiscus cannabinus — растение семейства Мальвовые , также называемое деканской коноплей и яванским джутом . Hibiscus cannabinus относится к роду Hibiscus и произрастает в Африке , хотя его точное происхождение неизвестно. [1] Это название также относится к волокну , полученному из этого растения. Кенаф является одним из родственных волокон джута и имеет схожие характеристики.
Другие названия включают Бимли , Амбари , Амбари Конопля и Бимлипатум Джут .
По данным Мияке и Сузуты (1937), во всем мире существует более 129 названий кенафа.
Это однолетнее или двулетнее травянистое растение (реже недолговечное многолетнее растение ) высотой до 1,5–3,5 м с деревянистым основанием. Стебли диаметром 1–2 см, часто, но не всегда, ветвистые . Листья длиной 10–15 см , разнообразной формы; листья у основания стебля глубоко лопастные (от 3 до 7 лопастей), а листья у верхушки стебля мелко лопастные или нелопастные ланцетные . Цветки 8–15 см в диаметре . Основной цвет цветка может быть белым, желтым или фиолетовым, а белые и желтые цветы в центре темно-фиолетовые. Плод — коробочка диаметром 2 см, содержит несколько семян .
Волокна кенафа содержатся в лубе (коре) и сердцевине (дереве). Луб составляет 40% растения. «Сырая клетчатка», отделяемая от луба, многоклеточная, состоящая из нескольких слипшихся между собой отдельных клеток. [6] Отдельные волокнистые клетки имеют длину около 2–6 мм и тонкие. Клеточная стенка толстая (6,3 мкм). Волокно кенафа из лыка можно получить длиной до 2 метров и оно получает все более широкое распространение в промышленности полимерных композитов и бетона. [7] Волокно кенафа необходимо правильно обработать, чтобы удалить лигнин. Предел прочности волокна кенафа составляет около 800 МПа, что делает его пригодным для применения в технике. [8] Сердцевина составляет около 60% растения и содержит волокнистые клетки, толстые (≈38 мкм), но короткие (0,5 мм) и тонкостенные (3 мкм). [9] Бумажную массу можно производить с использованием всего стебля, поэтому она содержит как лубяные, так и сердцевинные волокна. По качеству целлюлоза аналогична целлюлозе лиственных пород .
Кенаф выращивается ради клетчатки в Индии , Бангладеш , Соединенных Штатах Америки , Индонезии , Малайзии , Южной Африке , Вьетнаме , Таиланде , некоторых частях Африки и в небольшой степени в Юго-Восточной Европе . Стебли производят два типа волокон: более грубое волокно во внешнем слое ( лубяное волокно ) и более тонкое волокно в сердцевине. Лубяные волокна идут на изготовление веревок. Кенаф созревает от 100 до 200 дней. Впервые выращенные в Египте более 3000 лет назад, листья растения кенаф входили в рацион как человека, так и животных, а лубяное волокно использовалось для изготовления сумок, веревок и парусов египетских лодок. Эта культура не была завезена в южную Европу до начала 1900-х годов. Сегодня, хотя основными регионами выращивания являются Китай и Индия , кенаф также выращивают в таких странах, как США, Мексика и Сенегал.
Основными видами использования волокна кенафа были веревка , шпагат , грубая ткань (похожая на джутовую ) и бумага . В Калифорнии, Техасе, Луизиане и Миссисипи в 1992 году было выращено 3200 акров (13 км 2 ) кенафа, большая часть которого использовалась в качестве подстилки и корма для животных.
Использование волокна кенафа включает в себя искусственную древесину ; изоляция ; одежда - ткань; беспочвенные почвенные смеси; подстилка для животных; упаковочный материал; и материал, впитывающий масло и жидкости. Он также полезен в качестве нарезанного лубяного волокна для смешивания со смолами при изготовлении пластиковых композитов, в качестве средства для предотвращения потерь бурового раствора в нефтяных буровых растворах и в качестве засеянной гидромульчи для борьбы с эрозией. Из Кенафа можно изготавливать различные типы экологических ковриков, например коврики из засеянной травы для газонов быстрого приготовления и формованные коврики для готовых деталей и контейнеров. Panasonic открыла завод в Малайзии по производству древесноволокнистых плит кенафа и экспорту их в Японию.
Кроме того, в рамках общих усилий по повышению экологичности автомобилей Ford и BMW производят материал для кузовов автомобилей частично из кенафа. Первая реализация кенафа в автомобиле Ford была в Ford Escape 2013 года . [10] BMW i3 использует кенаф в черной окантовке. [11]
Ожидается, что использование кенафа компенсирует 300 000 фунтов смолы на масляной основе в год в Северной Америке и должно снизить вес дверных валиков на 25 процентов.
Как сообщалось в 2021 году, израильская компания Kenaf Ventures разрабатывает и производит экологически чистое сырье, полученное из растения кенаф (Hibiscus cannabinus), стремясь декарбонизировать строительный сектор без снижения качества продукции. [12]
Из семян кенафа получают съедобное растительное масло . Масло семян кенафа также используется в косметике, промышленных смазочных материалах и для производства биотоплива . Масло кенафа богато омега- полиненасыщенными жирными кислотами (ПНЖК). Масло семян кенафа содержит высокий процент линолевой кислоты (Омега-6) и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК). Линолевая кислота (C18:2) является доминирующей ПНЖК, за ней следует олеиновая кислота (C18:1). Альфа-линоленовая кислота (C18:3) присутствует в количестве от 2 до 4 процентов.
Масло семян кенафа составляет 20,4% от общей массы семян, что соответствует маслу семян хлопчатника. [ нужна цитация ] Пищевое масло семян кенафа Содержит:
_(page_118_crop).jpg/1280px-Kenaf_-_New_crops_new_uses_new_markets_-_industrial_and_commercial_products_from_US_agriculture_(IA_yoa1992)_(page_118_crop).jpg)
Самый распространенный процесс изготовления бумаги кенаф — это варка содовой целлюлозы перед обработкой полученной целлюлозы на бумагоделательной машине .
Использование кенафа в производстве бумаги дает различные экологические преимущества по сравнению с производством бумаги из деревьев. В 1960 году Министерство сельского хозяйства США исследовало более 500 растений и выбрало кенаф как наиболее перспективный источник бездревесной газетной бумаги . В 1970 году газетная бумага кенаф, произведенная на фабрике International Paper Company в Пайн-Блафф, штат Арканзас , успешно использовалась шестью газетами США. Бумага для печати и письма, изготовленная из волокнистого растения кенаф, предлагается в Соединенных Штатах с 1992 года. И снова в 1987 году канадская фабрика произвела 13 рулонов газетной бумаги кенафа, которые были использованы четырьмя газетами США для печати экспериментальных выпусков. Они обнаружили, что газетная бумага кенаф [13] обеспечивает более прочные, яркие и чистые страницы, чем стандартная сосновая бумага, с меньшим вредом для окружающей среды. Частично из-за того, что волокна кенафа естественно белее древесной целлюлозы, для создания более яркого листа бумаги требуется меньше отбеливания. Перекись водорода , экологически безопасный отбеливатель, не образующий диоксина , с большим успехом используется при отбеливании кенафа.
Различные отчеты показывают, что энергетические потребности для производства целлюлозы из кенафа примерно на 20 процентов меньше, чем для производства древесной массы , в основном из-за более низкого содержания лигнина в кенафе. Многие предприятия, которые сейчас перерабатывают южную сосну для изготовления бумаги, могут быть переоборудованы для производства кенафа. [ нужна цитата ]
На территории кенафа площадью 1 акр (4000 м 2 ) за один вегетационный период производится от 5 до 8 тонн сырого растительного луба и сердцевинного волокна. Напротив, 1 акр (4000 м 2 ) леса (в США) производит примерно от 1,5 до 3,5 тонн полезного волокна в год. Подсчитано, что выращивание кенафа на площади 5000 акров (20 км 2 ) может дать достаточно целлюлозы для снабжения бумажной фабрики производительностью 200 тонн в день. За 20 лет 1 акр (4000 м 2 ) сельскохозяйственных угодий может произвести в 10–20 раз больше волокна, чем 1 акр (4 000 м 2 ) южной сосны. [14]
Как одно из важнейших натуральных волокон в мире , кенаф включен в Международный год натуральных волокон 2009. Первым романом, опубликованным с использованием 100% бумаги кенафа, был Кенн Амдал « Земля мусора и дом Альфреда» (1997, Clearwater Publishing). Компания).[15]
Дэвид Брауэр , бывший исполнительный директор Sierra Club , в главе 8 своей полуавтобиографической экологической книги « Пусть говорят горы, пусть текут реки: Призыв спасти Землю» (1995, Харпер Коллинз) под названием «Лесная революция» выступал за использование бумаги кенаф и объяснял ее многочисленные преимущества перед древесной массой. Первое издание книги было напечатано на бумаге кенаф.