Після збору врожаю бананові стебла використовують для виробництва тканини та паперу: відходи стали цінним ресурсом.

Виробники почали використовувати більш ефективні методи у процесі вирощування бананів.

Заводи освоюють технології перетворення відходів з бананових плантацій у сировину для виробництва текстилю, паперу та біокомпозитів, повідомляє Еcoticias.

Дослідження, присвячене циклічності вирощування бананів і опубліковане в журналі "Packaging Technology and Science", виявило, що лише мала частина рослини використовується в їжу. Решта перетворюється на біомасу, яка часто залишається на полях або утилізується як відходи. У деяких аграрних системах обсяги залишків можуть досягати приблизно 220 тонн на гектар. На думку вчених, бананові плантації щорічно виробляють десятки мільйонів тонн відходів у таких країнах-виробниках, як Бразилія.

Ці стебла мають потужні целюлозні волокна, що демонструють міцність на розрив, здатну перевершити традиційні натуральні волокна, такі як джут і сизаль. Це робить їх особливо привабливими для виробництва пряжі та армуючих матеріалів.

Роками бананове волокно використовувалося в невеликих ремісничих проектах. Велика зміна зараз полягає в тому, що компанії створюють промисловий ланцюг поставок зі стандартами якості, відстеженням та процедурами безпеки, подібними до інших натуральних волокон.

У Бразилії цей процес став очевидним, коли були реалізовані проєкти в Інституті текстильних технологій, одягу та дизайну SENAI. Тут створюють матеріали з волокон бананових стебел для широкомасштабного застосування.

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 в районі ферм. Свіжі стебла мають велику масу та насичені вологою, тому їх транспортувати на значні відстані нераціонально. Коли вантаж нарешті доходить до заводу, його розподіляють за розміром, вологістю та якістю.

Стебла сушать, а потім механічно, за допомогою валиків та лез, пресують і відокремлюють волокнисту фракцію від м'якшої, вологішої пульпи.

Технічні дослідження вказують на те, що механічний метод є найбільш перспективним для промислового використання, оскільки він дозволяє уникнути агресивних хімікатів і забезпечує отримання волокон, які можна обробляти та прясти. Лабораторні випробування демонструють, що псевдостеблові волокна, видобуті механічним шляхом, можуть мати міцність на розрив до 570 мегапаскалів, що перевищує показники багатьох інших рослинних волокон, застосовуваних у текстильній та композитній промисловості.

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 того як волокно очищено, його слід сушити в умовах, що контролюються. Багато виробництв для цього використовують печі з вентиляційними системами, що дозволяє запобігти розвитку цвілі та зберегти колір в стабільному стані. Останні дослідження підтвердили, що температура під час сушіння має значний вплив на фізичні та механічні властивості волокон.

Пристрій для розпускання та вирівнювання, аналогічний тим, що застосовуються для обробки інших видів рослинних волокон, готує сировину для подальшого прядіння, виготовлення нетканих матеріалів або композитних армувань.

Команди з контролю якості зазвичай контролюють середню довжину, вологість, домішки та, на більш структурованих заводах, параметри міцності. Це важливо для прядильних установ, які мають отримувати бананове волокно, яке поводиться однаково щоразу.

Найбільша увага приділяється текстилю. Проєкти в Бразилії та інших країнах-виробниках вже прядуть пряжу та роблять тканини, що поєднують бананове волокно з бавовною або іншими волокнами для одягу та домашнього текстилю.

Випробування альтернативних паперових і целюлозних матеріалів переходять від лабораторних умов до пілотних установок. Нещодавно проведене дослідження з відкритим доступом вивчило термомеханічно екстраговане псевдостеблове волокно в комбінації з гуміарабіком для виготовлення картону, призначеного для упаковки фруктів. Результати показали, що цей матеріал демонструє порівнянні або навіть вищі показники в ряді механічних тестів у порівнянні з традиційними лотками з переробленої паперової маси, хоча й має більшу водопоглинальність.

Волокниста фракція – це лише одна зі складових процесу. Жом та сік, що утворюються під час лущення, можуть бути перетворені на компост, твердий добривний матеріал, біогаз або ж рідкі добрива.

Експерименти з використанням стебла банана як основи для органічних рідких добрив у поєднанні з мікробними сумішами показують, що цей залишок може постачати поживні речовини, допомагаючи фермерам зменшити їхню залежність від синтетичних речовин.

У реальному житті підприємство завершує свої екологічні та фінансові розрахунки тільки після того, як значна частина біомаси знаходить своє використання. Якщо ж цього не відбувається, керівництву доводиться покривати витрати на утилізацію вологих відходів, а місцеві жителі стикаються з неприємними запахами та проблемами з відводом стічних вод.

Бананове волокно не здатне повністю замінити всі синтетичні матеріали у вашій гардеробній, і фахівці однозначно зазначають, що проблеми з логістикою, підготовкою фермерів та управлінням стічними водами залишаються істотними недоліками в багатьох проектах. Проте, це відкриває можливості для переведення частини виробництв текстилю, паперу та упаковки з використанням викопного пального на сільськогосподарські відходи, які вже накопичуються в значних обсягах.

Нагадуємо, що вчені з Швейцарського інституту матеріалознавства створили надзвичайно тонкі графенові покриття. Ці матеріали можуть знайти своє застосування в медичних закладах, оскільки під впливом інфрачервоного світла здатні знищувати шкідливі патогени.

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.