Sākot no viltus stumbra saņemšanas un beidzot ar rūpniecībā izmantojamu šķiedru, process ietver ekstrakcijas mašīnu izmantošanu, rūpīgu mazgāšanu, kontrolētu žāvēšanu un kvalitātes kontroli, lai standartizētu materiālu.
Saturs
Banānu šķiedra vairs nav tikai laboratorijas retums un sāk piesaistīt uzņēmumu uzmanību, kuri vēlas izmantot atjaunojamas izejvielas, lai ražotu ekoloģiski tīru tekstilu, papīru un kompozītmateriālus. Impulsu dod vienkāršs un grūti ignorējams fakts: banānu audzēšana rada lielu atkritumu daudzumu, no kuriem lielākā daļa netiek pārstrādāta produktos.
Pētījumi par cikliskumu šajā nozarē liecina, ka no kopējā banānu svara tikai neliela daļa tiek pārstrādāta pārtikas produktos , bet pārējā daļa kļūst par biomasu, kas pēc ražas novākšanas tiek izmesta laukā. Literatūrā minētās aplēses liecina, ka atkarībā no ražošanas sistēmas rodas aptuveni 220 tonnas atkritumu uz hektāru, kas izskaidro, kāpēc šī problēma ir kļuvusi tik aktuāla šajā nozarē.
Tieši šajā kontekstā rodas mūsdienīga banānu šķiedras ražošanas rūpnīca. Tā vietā, lai paļautos uz amatnieciskiem paņēmieniem un mazsēriju ražošanu, tā organizē lauksaimniecības atkritumu pārstrādi ražošanas ķēdē ar standartiem, izsekojamību, kā arī drošības un kvalitātes procedūrām, kas ir līdzīgas tām, kuras izmanto citās dabisko šķiedru ražošanas nozarēs.
Brazīlijā nesenās iniciatīvas arī pievērsa uzmanību šai problēmai. 2025. gada jūlijā FIESC paziņoja, ka SENAI Tekstilrūpniecības, šūšanas un dizaina tehnoloģiju institūts sadarbībā ar šīs nozares uzņēmumiem piedalījās projektā, kura mērķis bija izstrādāt audumus no banānu stumbra šķiedras ar uzsvaru uz rūpniecisko izmantošanu.
Kā veidojas viltus stublājs un kas notiek skrīninga procesā tieši pie ieejas.
Operācija sākas atklātā gaisā: kravas automašīnas vai dienesta automašīnas piegādā svaigus viltus stublājus no tuvējām platībām. Loģistikas iespējas bieži ir ierobežotas, jo materiāls ir smags un mitrs, kas palielina transporta izmaksas.
Pēc piegādes uzņēmumā šķiedras tiek šķirotas pēc izmēra, stāvokļa un mitruma līmeņa. Šis posms nosaka visa procesa efektivitāti, jo stipri bojāti viltus stublāji parasti dod īsākas šķiedras ar augstāku piemaisījumu saturu.
Kāpēc banānu šķiedra ir kļuvusi par diskusiju tematu saistībā ar slēgta cikla ekonomiku un ilgtspējīgu tekstilrūpniecību.
Galvenā izejviela nav augļi, bet gan viltus stublājs — struktūra, kas līdzinās koka stumbram un paliek pēc ražas novākšanas. Daudzās reģionos šo apjomu atstāj laukos, izved uz pārstrādi vai, smagākos gadījumos, sadedzina, kas paver iespējas atkārtotas izmantošanas risinājumiem.
Zinātne jau ir izstrādājusi metodes šķiedras iegūšanai no šī materiāla. Tehniskajos pārskatos aprakstīta iegūšana, izmantojot mehāniskas metodes … kā arī ķīmiskus un bioloģiskus līdzekļus, kas atšķiras pēc izmaksām, ūdens patēriņa un iegūtās šķiedras īpašībām.
Ar ekoloģiski tīro materiālu tirgus izaugsmi rūpniecības interese no jaunuma pāriet uz stabilitāti, mērogojamību un standartizāciju. Citiem vārdiem sakot, vairs nepietiek ar vienkāršu produkta iegūšanu; ir ārkārtīgi svarīgi ražot šķiedru partijas ar nemainīgi augstu kvalitāti.
Mehāniska ekstrakcija ar attīrīšanu, kuras laikā stublājs tiek pārvērsts šķiedru kūļos.
Rūpnīcas sirds ir ekstrakcijas līnija. Daudzi uzņēmumi izmanto mehānisku attīrīšanu. Šajā procesā veltņi un asmeņi sasmalcina un nokasa viltus stublājus, atdalot šķiedru daļu no mīkstāka un mitrāka materiāla. Šis princips ir aprakstīts tehniskajos pētījumos, kuros mehāniskais paņēmiens tiek uzskatīts par pamatu rūpnieciskai ražošanai.
Praksē mašīna saņem pseidostiebra loksnes, kas jau sagrieztas pēc standarta izmēriem. Materiāls tiek piegādāts, saspiests un attīrīts, un iznāk divās plūsmās: viena sastāv no šķiedrām, bet otra — no celulozes un augu sulas.
Tūlīt pēc ekstrakcijas tiek veikta intensīva skalošana. Mērķis — noņemt nešķiedru atliekas, samazināt smaržu, uzlabot izskatu un taktilās īpašības. Atkarībā no gala produkta, rūpnīcā var tikt iekļauti mīkstināšanas un attīrīšanas posmi, izmantojot kontrolējamus bioloģiskos vai ķīmiskos procesus, jo pētījumi liecina par fizisko un mehānisko īpašību uzlabošanos dažādu apstrādes veidu gadījumā.
Izmantojot mērcēšanas procesus, galvenā ideja ir izmantot mikrobioloģisko iedarbību, lai daļēji atdalītu tādas sastāvdaļas kā pektīni un lignīns, kas atvieglo to atdalīšanu un uzlabo apstrādi. Literatūrā šī metode ir aprakstīta kā alternatīvs veids, kā uzlabot šķiedras īpašības, lai gan laika kontrole un higiēna ir ļoti svarīgas, lai novērstu mainīgumu.
Vismazāk pamanāmais, bet vissvarīgākais aspekts ir notekūdeņu attīrīšana un ūdens recirkulācija. Vismodernākās rūpnīcas cenšas samazināt ūdens patēriņu, atkārtoti izmantojot to sistēmā, jo mazgāšana ir viens no posmiem, kas visvairāk ietekmē procesa izmaksas un ekoloģiskumu.
Kontrolēta žāvēšana un standartizācija, lai apmierinātu nozares vajadzības.
Pēc mazgāšanas šķiedra ir jāžāvē paredzamā veidā. Rūpnīcās parasti izmanto žāvēšanu gaisā labi vēdināmās telpās, pēc tam to papildina ar žāvēšanu krāsnī, vienmēr ar mērķi novērst pelējuma veidošanos un saglabāt noturīgu krāsu.
Pēdējā laikā tiek veikti pētījumi, lai novērtētu žāvēšanas temperatūras ietekmi uz fizikālajām, ķīmiskajām un mehāniskajām īpašībām šķiedras, kas iegūta no viltus stublāja. Šis sīkums palīdz saprast, kāpēc nozarē šis posms tiek uzskatīts par procesa kontroles posmu, nevis par vienkāršu gaidīšanas periodu.
Tālāk tiek izmantota mašīna šķiedru atvēršanai un izlīdzināšanai, kas ir līdzīga tai, ko izmanto citām augu šķiedrām, lai samazinātu mezglu skaitu, sadalītu kūļus un sagatavotu šķiedru dzijai, neaustam materiālam vai kompozītmateriālu pastiprināšanai. Tieši šajā posmā tiek noteikts šķiedras galīgais pielietojums: tekstils, papīrs vai citi materiāli.
Kvalitātes kontrole parasti ietver vidējā garuma, piemaisījumu klātbūtnes, mitruma satura un, strukturētāku augu gadījumā, izturības parametru mērīšanu. Mērķis ir nodrošināt, ka iepērkotājs nozare saņem standartizētu banānu šķiedru, līdz minimumam samazinot negaidītus rezultātus, veidojot kūļus vai matus.
Kur paliek šķiedra un kas notiek ar pārējo materiālu?
Visvairāk apspriestais pielietojums ir tekstilrūpniecībā. Brazīlijā šī tēma kļuva aktuāla pateicoties projektiem, kas vērsti uz dzijas un audumu izstrādi no banānu plantāciju atkritumiem, piemēram, iniciatīvām, par kurām SENAI un nozares mediji ziņoja 2022. un 2025. gadā.
Cita iespēja ir alternatīvā papīra un celulozes ražošana. Pētījumi liecina, ka papīra ražošana no pseidostiebru šķiedrām, kas ietver šķiedru atdalīšanu, celulozes sagatavošanu un lokšņu veidošanu laboratorijas un eksperimentāli rūpnieciskos apstākļos, norāda uz potenciālu nišas tirgos un maisījumos ar citām šķiedrām.
Šīs šķiedras tiek izmantotas arī kompozītmateriālos, iepakojumā un mājsaimniecības precēs, kur tās darbojas kā augu izcelsmes, nevis sintētisks armatūras materiāls. Šāda izmantošana lielā mērā ir atkarīga no partijas viendabīguma, tādēļ nozare cenšas panākt žāvēšanu un tīrību.
Iegūto celulozi un atlikušos šķidrumus var pārstrādāt organiskajā kompostā, mēslojumā, biogāzē vai izmantot citās piegādes ķēdēs, bet tas ievērojami atšķiras atkarībā no reģiona un investīciju apjoma. Galvenais ir tas, ka uzņēmums būs ilgtspējīgs ilgtermiņā tikai tad, ja tas maksimāli efektīvi izmantos materiālu un samazinās ar tā utilizāciju saistītās ekoloģiskās un finansiālās izmaksas.
