研究人员已研制出一种新技术，可从牛粪中提取微米级纤维素纤维，并将其转化为制造级纤维素。该材料目前广泛应用于从外科口罩到食品包装等各类产品的生产领域。
这项发表于《清洁生产杂志》的研究描述了一项名为"压力纺丝"的创新技术。该技术以乳畜业废弃物——牛粪为原料，相比现有制造方法具有更经济环保的潜力。
这是首次从动物粪便中提取工业级纤维素，展现了循环经济的典型应用：通过资源再利用实现废弃物和污染最小化。
研究团队指出，该技术将为制造商、奶农和环境创造三赢局面。全球每年产生约50亿吨动物粪便，其中牛粪含有9%纤维素，传统处理方式易造成水体污染和温室气体排放。
纤维素作为全球使用最广泛的制造材料，存在于植物细胞壁中。1845年首次用于合成材料赛璐珞制作胶卷。现代应用涵盖保鲜膜、手术口罩、纺织品等，传统提取常需使用有毒化学试剂。
压力纺丝技术由伦敦大学学院机械工程系团队2013年发明，结合压力与旋转力从液态软物质中纺制纤维。最新研究发现水平喷嘴压力纺丝法能有效处理牛粪纤维素：
- 通过温和化学反应和均质化提取粪便中微米级纤维素碎片
- 将纤维素溶液注入静止/流动水体形成纤维
- 调节溶液浓度可生产网状、薄膜等不同形态材料
Edirisinghe教授指出："与传统垂直容器不同，水平容器配备表面喷嘴，溶液射流在水中自组装成纤维素材料。虽机理尚未明确，但现有设备可快速实现规模化。"
该技术相比静电纺丝等高耗能工艺具有显著优势：
| 工艺参数 | 数值 |
|---|---|
| 工作温度 | 常温条件 |
| 能耗水平 | 无需高压电场 |
| 溶液处理量 | 1g TS : 7-17mL |
第一作者Dai女士强调："水平纺丝技术可将牛粪纤维素转化率达30%，既解决环境污染又创造新收益。团队正寻求与奶农合作建立原料供应链。"
研究获得英国研究与创新署资助，未来将优化离子液体回收工艺，探索在木塑复合材料等领域的应用。该方法为农业废弃物资源化提供了创新路径，预计每吨牛粪可生产45-300nm级纤维素纤维。