С древних времён человечество использовало текстильные волокна для одежды и профессиональных нужд. Первоначально применялись только натуральные волокна, но технический прогресс стремительно шел вперед, и сегодня мы располагаем широким и разнообразным спектром текстильного сырья. Однако, все имеет и обратную сторону: сейчас для промышленных масштабов производства как натуральных, так и синтетических волокон расходуется огромное количество ресурсов. Мировая тенденция – акцент на сбережение природных богатств и ответственное производство, при этом нужно ориентироваться и на запросы потребителей, которые хотят получать продукты из натуральных волокон. Возможен ли такой баланс?

На сегодняшний день текстильная промышленность использует волокна разного происхождения:

• Растительные: хлопок (основное), лён, конопля, джут, кенаф, сизаль, капок;

• Животные: шерсть (овечья, козья, альпака и др.), шёлк;

• Искусственные: полученные путём химической обработки природных целлюлозных материалов (например, вискоза, район, нейлон, лиоцелл);

• Синтетические: полученные из нефтепродуктов, например, полиэстер, (лидирующее волокно), полиамид (нейлон), акрил;

• Минеральные: базальт, стекловолокно.

Наблюдается значительное преобладание синтетических волокон, 80% которых составляет полиэстер. Это фактически означает, что в настоящее время двумя основными видами текстильных волокон являются хлопок и полиэстер.

Доминирование этих двух видов волокон оказывает влияние на их экологический след на планете.

Каждый из типов волокон имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Так, хлопок имеет длительный вегетационный период, который требует большого количества солнечного света; 120 дней орошения для роста, сухой погоды в конце вегетационного цикла для обеспечения раскрытия коробочек, содержащих волокна и семена.

Выращивание хлопка имеет огромный экологический след на различных уровнях. Это очень водоёмкая культура. Для производства 1 кг хлопка, в зависимости от регионов мира, требуется от 6 до 27 м³ воды.

Это объясняет высыхание и опустынивание сельскохозяйственных зон, отведённых под эту культуру, таких как район Аральского моря в Узбекистане и в Казахстане.

Данная культура истощает почвы и поэтому требует применения удобрений для обеспечения роста растения.

В мировом масштабе выращивание хлопка, занимающее 25% обрабатываемых земель, требует 25% мирового производства инсектицидов для борьбы с вредителями хлопчатника, 10 % мирового производства пестицидов. В результате почвы истощаются, деградируют, а грунтовые воды подвергаются загрязнению.

В 2006 году четверть площадей, засеянных хлопком, использовала ГМО-семена, что ставит вопрос о сохранности семенного фонда и зависимости фермеров от производителей семян.

Какие альтернативы существуют теоретически?

Их может быть две:

- полиэстер - он был создан именно для этого, однако также является крупным источником загрязнения;

- конопля и другие лубяные волокна (лен, джут, кенаф, крапива и т. д.) - единственной реальной альтернативой является конопля, и далее мы это покажем.

Что касается синтетических волокон, они составляют 70% мирового текстильного производства (80% из них – полиэстер). Для производства 1 кг полиэстера требуется 1,5 кг нефти.

• Основные производители – Китай и Индия (75% мирового рынка).

• Выделяются токсичные выбросы и микропластик, загрязняющие океаны.

• Практически не подлежит биоразложению.

• Переработка возможна, но экономически невыгодна из-за сложных текстильных смесей.

Эти волокна обладают крайне низкой биоразлагаемостью, кроме того, они выделяют токсичные загрязняющие соединения. При стирке в стиральной машине выделяют химические вещества, необходимые для их производства, такие как диоксид титана, образуют большое количество микроволокон, которые не могут быть задержаны городскими очистными сооружениями и вследствие этого накапливаются в океанах, где, как уже было сказано, практически не разлагаются.

Переработка полиэстера позволяет сократить энергопотребление на 80%, а выбросы CO2 на 70% по сравнению с производством первичных волокон.

Когда текстильные изделия достигают конца своего жизненного цикла, основная сложность заключается в смешении материалов с различными свойствами, которые невозможно напрямую повторно использовать в других областях применения. Хотя переработка хлопка и полиэстера по отдельности достаточно проста, механическое разделение этих волокон затруднено, поскольку они тесно связаны между собой.

Полиэстер в процессе своего производства способствует выбросам парниковых газов и обладает значительным углеродным следом. Следовательно, он не является экологической альтернативой хлопку.

Конопля

На фоне особенностей вышеперечисленных типов волокон представляет интерес именно конопля.

Возделывание конопли имеет древние традиции в Европе. Это неприхотливое и нетребовательное растение. Оно требует мало воды: 450 мм воды в год, низкое внесение удобрений (80–110 кг азота на гектар). Ему необходима освещённость длинных весенних и летних дней для обеспечения оптимального роста. Посев с конца марта до начала апреля, сбор урожая через 100–140 дней. Оптимальная урожайность достигается при сборе через 124 дня после посева (в зависимости от климатических условий). Стебли имеют высоту 2–4 м и диаметр 1–3 см. В зависимости от плотности посева: при высокой плотности стебли будут тонкими и высокими, при разреженном посеве стебли будут иметь больший диаметр (это зависит от конечного назначения конопли). Продуктивность колеблется от 4 до 7 тонн соломы с гектара для зон с почвами низкого потенциала до 15-20 тонн с гектара для более плодородных зон с хорошими запасами воды. Из-за потребности в свете коноплю можно выращивать только между 28-й и 58-й параллелями.

Для примера: во Франции выращивали 170000 гектаров конопли в XIX веке.

Мировые лидеры-производители конопли в 2025: ЕС (67 000 га), Китай (39 000 га), Канада (37 000 га), Россия (18 000 га), США (18 000 га). Посевы планируют увеличивать, например, во Франции общая посевная площадь достигнет 45 000 га в 2028 году при поддержке регионального и национального управления.

На удивление, посевные площади в Китае резко сократились. В провинции Хэйлунцзян - 26 666.6, в провинции Ганьсу - 6 666.6, во Внутренней Монголии - 3 333.3, также есть небольшие посевы и в других провинциях - можно взять на скидку ещё 2 000. Итого: 38 666,5 га в 2026 году.

Текстильные волокна образуют оболочку вокруг центральной древесной части стебля, называемой кострой.

Сегодня Франция - это первая страна-производитель конопли в Европе, значительно опережающая Германию и Нидерланды, с более чем половиной всех посевных площадей, и вторая страна-производитель промышленной конопли в мире после Китая. На территории Франции 7 действующих коноплеперерабатывающих предприятий. Самые распространенные виды продукции: конопляные семена; костра (центральная часть стебля); волокна (растительные стенки); мелкие фракции (частицы, образующиеся в процессе переработки).

Следует отметить, что количество пенькозаводов и посевных площадей стремительно растут в связи с появлением новых технологий. Например, в Окситании (юг Франции), появились два новых пенькозавода: Сhanvre Occitan (Virgo Coop) и Geotex, с новой палитрой продукции. Самое смелое заявление в мире нетканых материалов - конопля заменит полипропилен! Впервые в мире будет запущено производство геотекстильного полотна из 100% волокна конопли. На реализацию проекта были выделены государственные субсидии от ADEME - «Агентство экологического перехода Франции».

Какие еще есть преимущества у конопли? Прежде всего это очень хорошая культура в севообороте, яровая, с низкими затратами на ее внедрение, и способствует, как люцерна или горох, и немного больше, чем рапс или подсолнечник, повышению урожайности следующей зерновой культуры.

Введённая между двумя озимыми культурами, конопля разрывает циклы болезней и сорняков. Её высокая густота стояния и быстрый рост обеспечивают сильный подавляющий эффект против сорняков. Она оставляет участок чистым для следующей культуры.

Конопля относительно рано освобождает поле, что является дополнительным преимуществом для хорошего предшественника пшеницы. Введение конопли позволяет удлинить и разнообразить севообороты.

Конопля обладает хорошей устойчивостью к засухе и оставляет рыхлую почву для следующей культуры. Она может легче поглощать сильные дожди благодаря своему глубокому и мочковатому стержневому корню.

Она не требует никаких фитосанитарных обработок в период вегетации. При среднем внесении 100 ед./га азота потребности конопли полностью обеспечены. Корневая система конопли прекрасно поглощает нитраты и фосфаты.

Конопля знаменита полным отсутствием вмешательств между посевом и уборкой. Она позволяет распределить рабочую нагрузку в периоды пиковой занятости в растениеводстве, но требует серьёзной организации уборочных работ, при этом - ноль ГМО, без орошения и ноль отходов.

Технология выращивания позволяет эффективно использовать коноплю в органическом земледелии. Все эти элементы делают коноплю моделью устойчивого развития.

Все части растения могут быть использованы: волокно, костра, цветы, семена, и даже производственная пыль!

Конопляная солома разделяется на два продукта

- волокна, которые составляют от 20 до 40% соломы, используются главным образом для производства бумаги (55% производства), текстильного применения (5% производства), армирующих волокон для композитных материалов и в автомобильной промышленности (40% производства);

- костра, которая составляет от 52 до 68% соломы, используется главным образом для: подстилки для животных (63% производства), улучшения характеристик строительных материалов (15% производства).

Обратите внимание, что каждый выращиваемый сорт конопли имеет свои собственные характеристики в плане конечного продукта: волокна, костра или семена (для пищевой или косметической промышленностей).

Важно знать, что даже без глубокой переработки тресты, валовая прибыль порядка 1000 евро/га может быть достигнута при урожайности 6,4 т/га соломы и 0,9 т/га конопляного семени. Приведённые показатели рассчитаны на основе среднего значения за 5 лет для всех коноплеперерабатывающих предприятий. Расчеты основаны на ценах во Франции за 2020 год.

Как мы уже отмечали ранее, центральная часть стебля конопли - костра - окружена сетчатой структурой волокон. Каждое исходное волокно представляет собой пучок, состоящий из 20–30 отдельных волокон. Связь между пучками волокон обеспечивается матрицей, состоящей из лигнина. Это делает структуру конопли сопоставимой с железобетоном. Связь целлюлозы (волокон) с лигнином осуществляется посредством гемицеллюлоз.

Для разделения этих связей коноплю оставляют на поле для естественной мацерации на срок от 6 до 12 дней, чтобы отделить волокна от костры и обеспечить частичное разрушение пектина и гемицеллюлоз (ферментативное воздействие за счёт влажности поля). В разных странах существуют разные методологии, в зависимости от климатических условий и традиций. В зависимости от степени зрелости растения данная операция на поле может быть заменена химической обработкой на заводе.

После высыхания на поле (влажность около 12-18%) растения конопли прессуются в тюки и отправляются на завод для переработки.

- Тюк соломы разрыхляется;

- декортикация → первое разделение волокон и костры;

- очистка волокон → отделение волокон от смеси волокон и костры;

- доочистка → второе разделение волокон и пыли;

- после этого волокна могут быть направлены на дальнейшую переработку;

- смесь волокон и костры дополнительно очищается; производится разделение коротких волокон и костры. Технология декортикатора выбирается в зависимости от предполагаемого применения волокон (текстиль или другие области применения).

Подготовленные таким образом конопляные волокна должны быть направлены в прядильное производство для текстильного применения.

Для получения волокна, аналогичного хлопку, конопляные волокна подвергаются котонизации. Уже в конце XIX века прядильщики Российской империи пришли к этой идее. Из-за пошлин на импорт хлопка они разработали способ адаптации конопляных и льняных волокон, широко производимых в империи, чтобы придать им свойства прядения и тактильные характеристики хлопка. Эта технология оставалась популярной вплоть до послевоенного периода, когда хлопок получил широкое распространение.

Прядение длинного волокна возможно так же, как и для льна, однако этот процесс более трудоёмок и дорогостоящ.

Эта операция позволяет перерабатывать полученные волокна на хлопкопрядильных машинах.

Для этого необходимо:

- удалить неволокнистые компоненты, такие как лигнин, пектины и воски;

- разделить пучки исходного волокна на отдельные фибриллы (один пучок состоит из 20–30 элементарных фибрилл);

- укоротить волокна для последующего прядения (до 30-40 мм).

Могут использоваться несколько технологий как отдельно, так и последовательно:

- механическая обработка - волокна проходят через серию барабанов-котонизаторов со специально подобранным профилем и сечением пильчатых гарнитур, что позволяет разделять исходные волокна в продольном направлении.

Пример линии декортикации и утончения Андриц Ларош

- химическая обработка - волокна подвергаются обработке в автоклаве для дегумации и отбеливания (совместное воздействие каустической соды и H2O2), что позволяет удалить воски и пектины, разрушить связи гемицеллюлоз, разрушить связи лигнина.

Пример линии дегумации и отбеливания CdB-Rousselet с двумя загрузочными прессами и шестью автоклавами

Данная технология позволяет получить текстильное конопляное волокно с тактильными свойствами хлопка, которое может быть использовано на хлопкопрядильных комбинатах для производства смесовых нитей. Стопроцентная конопляная нить из котонина также возможна, но пока не оправдывает себя с точки зрения себестоимости. Самые популярные смеси, которые широко используются в изделиях pret-a-porter (Levy's, Zara, Adidas, etc.) – это 30% конопли и 70% хлопка. Также котонин замечательно смешивается с вискозой, лиоцеллом и прочими целлюлозными волокнами.

Отбеленный котонин из неотмацерированной соломы конопли

Хлопок в сегменте натуральных волокон и полиэстер в сегменте синтетических волокон доминируют каждый в своей области текстильной промышленности. Как один, так и другой оказывают значительное воздействие на нашу планету, о чем было сказано выше. Современные технологии позволяют производить качественное и прочное волокно из конопли, которое в ближайшем будущем станет экономически конкурентоспособным. Площади выращивания увеличиваются повсеместно по мере развития спроса.

Конопля - волокно, выращиваемое на протяжении тысячелетий, - является экологическим решением для устойчивой замены хлопка, а также для снижения спроса на полиэстер.

Конопля – волокно прошлого, способное обеспечить будущее!

В подготовке статьи приняли участие специалисты из Франции: Тьерри Мази (коммерческий директор Андриц Ларош); Мишель льКерба (президент компании Русле-СдБ), Франсуа Десанлис (независимый эксперт-коноплевод, бывший технический директор пенькозавода La Chanvriere de l'Aube), а также специалист из России - Дмитрий Ильков, (учредитель ООО «Медал» и независимый эксперт по технической конопле, ведущий работу над созданием Музея Лубяных Культур в России), и ваша покорная слуга, Галина Ельчанинова.

Источник - отдел новостей на сайте www.smarta-consult.ru

Подписывайтесь на наши соцсети:

ВК: vk.com/lp_magazine

Telegram: t.me/lpcourier

MAX: https://max.ru/id782021575892_biz