摘 要：漢麻纖維是天然纖維的一種，其織物具有清涼透氣、抗紫外線、消除靜電、天然抑菌及吸音消波等優(yōu)良性能，被廣泛用于醫(yī)療、軍事及民用紡織領(lǐng)域。文章分析了漢麻纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分，總結(jié)了化學(xué)脫膠、生物脫膠、物理脫膠及聯(lián)合脫膠方法制備漢麻纖維的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出采用新型氧化脫膠、有機(jī)溶劑脫膠與聯(lián)合脫膠法可以在保證纖維質(zhì)量的同時(shí)減輕環(huán)境污染。研究認(rèn)為，漢麻脫膠技術(shù)應(yīng)當(dāng)在低能耗、高效率及綠色環(huán)保的方向上開(kāi)展深入研究；以物理脫膠為輔，結(jié)合生物酶處理，并減少化學(xué)試劑的用量。
關(guān)鍵詞：漢麻；纖維；脫膠方法；聯(lián)合脫膠；綠色脫膠
大麻是大麻科大麻屬一年生雙子葉草本植物，通常被區(qū)分為“毒品大麻”和“工業(yè)大麻”。工業(yè)大麻的四氫大麻酚(THC)含量低于0.3%，主要用于紡織領(lǐng)域[1]。大麻纖維最早在中亞種植，是人類(lèi)最早應(yīng)用在紡織領(lǐng)域的天然纖維之一，如今可產(chǎn)于世界各地，主要集中在中國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、美國(guó)和加拿大等國(guó)家。中國(guó)種植麻的歷史悠久，同時(shí)產(chǎn)量位居世界前列[2]。由于大麻纖維中含有四氫大麻酚(THC)，這種成分會(huì)麻痹神經(jīng)，使人產(chǎn)生幻覺(jué)，因此大麻最早是一種醫(yī)用麻醉劑。20世紀(jì)初，由于大麻纖維較硬挺、抗皺性差且難以紡紗，同時(shí)被大量加工為毒品和興奮劑，許多西方國(guó)家明令禁止種植大麻，對(duì)大麻的研究應(yīng)用也隨之停止。直到20世紀(jì)末，英國(guó)培育出了THC含量低于0.3%的大麻品種，即工業(yè)大麻，也被稱(chēng)為漢麻、線麻、寒麻、火麻等，各個(gè)國(guó)家才逐步放開(kāi)對(duì)工業(yè)大麻種植的管制[3]，人們又開(kāi)始重新挖掘漢麻纖維作為一種生態(tài)紡織原料所具有的優(yōu)異性能。漢麻織物具有一般麻類(lèi)織物的通性，如挺括滑爽、吸濕放濕性好、防霉抗菌、透氣性好[4]；同時(shí)漢麻纖維還具有顯著的獨(dú)特性能，比如其良好的抗菌性可以用作醫(yī)用紡織品，獨(dú)特的消音吸波、耐高溫及高效阻隔紫外線的特點(diǎn)使其廣泛作為軍事用品的原料[5]。
然而，由于存在半纖維素、木質(zhì)素、果膠和水溶物等膠雜質(zhì)，漢麻纖維彼此之間具有很強(qiáng)的黏合性[6]。因此在紡紗之前，需要對(duì)漢麻進(jìn)行充分脫膠以去除黏性成分，從而獲得可分離的單纖維[7]。本文主要就漢麻不同脫膠方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行總結(jié)，提出漢麻脫膠今后的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是多種方法聯(lián)合使用，減少化學(xué)試劑的用量，充分發(fā)揮物理方法的輔助作用，結(jié)合生物酶法進(jìn)行處理。
1 漢麻纖維的特點(diǎn)
1.1 漢麻纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)
漢麻稈莖部的橫截面如圖1所示[8]。圖2為漢麻纖維韌皮的微觀結(jié)構(gòu)，主要包括細(xì)胞空腔和細(xì)胞壁，細(xì)胞壁由細(xì)胞膜、初生胞壁和次生胞壁組成，而次生胞壁又可以劃分為三層，依次為S1、S2、S3。另從圖3可以看出，漢麻單纖維呈管狀，縱向平直，表面粗糙有節(jié)，沿纖維方向有不同程度的裂痕；纖維橫截面大多呈不規(guī)則的橢圓形或多邊形，內(nèi)有狹長(zhǎng)的中腔結(jié)構(gòu)，這些中腔與縱向分布在纖維上的裂痕相連[9]。
1.2 漢麻纖維化學(xué)組成
漢麻纖維屬于天然韌皮纖維，其化學(xué)組成較為復(fù)雜，但主要由纖維素構(gòu)成。還包括一些半纖維素、木質(zhì)素、果膠、蠟質(zhì)等非纖維素成分，這些非纖維素成分會(huì)影響漢麻纖維的可紡性，需要通過(guò)脫膠來(lái)去除[10]。國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18146.1─2000《大麻纖維第1部分：大麻精麻》中規(guī)定：用于紡織的漢麻精麻殘膠率至少要達(dá)到12%，斷裂強(qiáng)度大于4cN/dtex。
纖維素是構(gòu)成漢麻纖維細(xì)胞壁的主體，大量半纖維素包裹在纖維素周?chē)?，兩者共同?gòu)成植物細(xì)胞壁的骨架。在漢麻的生長(zhǎng)過(guò)程中，纖維素的表面會(huì)逐漸被部分果膠和木質(zhì)素所覆蓋，從而將單纖維黏結(jié)在一起，形成具有一定可紡性的束纖維。纖維素的含量直接決定纖維質(zhì)量的好壞：含量多纖維細(xì)軟，含量少纖維粗硬[11]。
如表1所示，將黑河、六安及東營(yíng)的漢麻纖維化學(xué)成分進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的漢麻化學(xué)成分含量差異較大[12]。此外，由漢麻纖維與其他麻類(lèi)纖維的化學(xué)成分比較可以得出，漢麻纖維的纖維素含量較低，且木質(zhì)素含量高，木質(zhì)素極大地影響著漢麻紡織品的手感和白度。若脫膠后麻纖維的木質(zhì)素含量過(guò)高，則纖維剛硬，影響后道的紡紗、染色工序[13]。
1.3 漢麻纖維功能特性
從表2可以看出，漢麻纖維線密度和棉纖維相當(dāng)，是常見(jiàn)纖維中較細(xì)的一類(lèi)，且端部呈鈍角形，因而漢麻纖維經(jīng)棉型化處理后面料手感極為柔軟，無(wú)須特殊處理就可避免其他麻類(lèi)產(chǎn)品刺癢感和粗糙感[14]。且漢麻纖維屬于纖維素纖維，含有大量的親水基團(tuán)，加上本身存在的細(xì)長(zhǎng)中腔，縱向分布著許多孔洞和縫隙，使得漢麻織物有良好的吸濕排汗性能[15]。
漢麻纖維具有天然的抑菌抗菌功效。一方面，漢麻纖維結(jié)構(gòu)中空，可以吸附較多氧氣，破壞了厭氧菌的生存環(huán)境。另一方面，漢麻中含有各類(lèi)活性酚成分、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)酸，這些成分對(duì)毛蘚菌、青霉、曲霉等細(xì)菌有顯著的滅殺作用，如圖4所示[16]。
如表3所示，漢麻纖維具有卓越的防紫外線性能。漢麻的木質(zhì)素含量較高，而木質(zhì)素對(duì)紫外線的吸收能力極強(qiáng)。此外，漢麻纖維的截面復(fù)雜，呈不規(guī)則的多邊形、橢圓形，空腔形狀和外截面不一致，可以較好地消散光波[17]。
漢麻纖維的抗靜電性能優(yōu)異。干燥的漢麻是電的不良導(dǎo)體，抗電擊穿能力比棉纖維高三分之一左右[18]。且漢麻纖維的吸濕性極好，含水量高，能有效避免靜電聚集，不會(huì)因機(jī)械加工或衣著擺動(dòng)摩擦引起塵埃吸附、起毛起球或者放電。在同樣的測(cè)試條件下，純漢麻織物的靜電壓高出麻棉混合布約兩倍，并高于滌麻混紡布[19]。
漢麻纖維具有優(yōu)異的化學(xué)吸附性能。這與其單纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)有關(guān)，漢麻纖維的多孔結(jié)構(gòu)使其比表面積增大，吸附性能大幅提高。通過(guò)與棉纖維對(duì)甲醛、苯和總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)吸附性實(shí)驗(yàn)對(duì)比，如圖5所示[20]。結(jié)果表明，在相同條件下漢麻纖維的吸附能力遠(yuǎn)比棉纖維強(qiáng)。
2 漢麻纖維脫膠方法
2.1 化學(xué)法脫膠
漢麻的化學(xué)脫膠是在苧麻化學(xué)脫膠方法的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，也是常見(jiàn)脫膠方法中效果比較好的，因此被廣泛應(yīng)用在漢麻脫膠的工業(yè)生產(chǎn)中。傳統(tǒng)的堿脫膠是利用漢麻原麻中的纖維素和膠質(zhì)（果膠、脂蠟質(zhì)、水溶物等）對(duì)堿的穩(wěn)定性不同，在高溫高壓下除去原麻中的膠質(zhì)部分，保留纖維素，以獲得較高質(zhì)量的漢麻纖維[21]。氧化脫膠法是利用氧化劑將漢麻纖維中的非纖維素部分氧化分解為小分子物質(zhì)，溶解在脫膠液中，從而提高漢麻的纖維素含量[22]。
常用的工藝方法有：一煮法、二煮法、二煮一煉法、二煮一漂法、二煮一漂一煉法[23]。但是這些傳統(tǒng)的化學(xué)脫膠工藝耗水量大、流程繁瑣且對(duì)環(huán)境的污染較大，同時(shí)漢麻纖維中的木質(zhì)素含量較高，難以去除。因此，近年來(lái)研究者們對(duì)脫膠方法不斷改進(jìn)，提出了一些新型的化學(xué)脫膠工藝。
針對(duì)化學(xué)脫膠廢水中有害成分難以回收處理的問(wèn)題，喻葉[24]用電化學(xué)法制備一種具有持久化學(xué)活性的電解水溶液，將漢麻纖維在室溫下浸泡30min，浴比50︰1。脫膠后漢麻纖維殘膠率為12%，木質(zhì)素含量?jī)H為0.65%，白度可達(dá)54.55，顯著提高了漢麻纖維的可紡性。脫膠后的廢水進(jìn)行電解再生處理后可繼續(xù)用于漢麻纖維的脫膠。Sun等[25]采用電解與芬頓體系相結(jié)合的電芬頓（EF）系統(tǒng)對(duì)漢麻纖維進(jìn)行脫膠。結(jié)果表明，相比堿氧脫膠法，EF脫膠漢麻的纖維素含量由75.5%增至84.57%，斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率分別提高了22.81cN和1.24%。EF為高效、環(huán)保地提取優(yōu)質(zhì)漢麻纖維提供了一種新思路。
改善漢麻脫膠效果，加快脫膠速度同樣也是研究者改進(jìn)的方向。楊紅穗等[26]研究了預(yù)氧、預(yù)尿氧處理及預(yù)尿氧處理分別與一煮法和二煮法結(jié)合的漢麻脫膠工藝，發(fā)現(xiàn)預(yù)尿氧處理與一煮法結(jié)合的脫膠方法高效快捷，去除膠質(zhì)和木質(zhì)素的效果顯著。管云玲[27]采用堿氧一浴法對(duì)漢麻纖維進(jìn)行脫膠處理，即將常規(guī)的堿煮和漂白工序合并為一步，不但縮短了脫膠時(shí)間和工藝流程，而且脫膠效果明顯。Wang等[28]在微波加熱的條件下使用氧化石墨烯（GO）作為加熱漢麻纖維的介質(zhì)，采用堿氧一浴法對(duì)其進(jìn)行脫膠，脫膠效果相比水作為介質(zhì)更加明顯，殘膠率從7.43%降至7.16%，斷裂強(qiáng)度提升了1.36cN/dtex。李端鑫等[29]在堿氧一浴脫膠的基礎(chǔ)上加入了一道工序，即向H2O2中加入四乙酰乙二胺(TAED)，漢麻纖維的殘膠率降至8.81%，斷裂強(qiáng)力8.98cN，且脫膠過(guò)程高效快捷。但這種方法浴比過(guò)高，耗水量大，產(chǎn)物難以控制，有一定的危險(xiǎn)性。
此外，一些高效、環(huán)保的有機(jī)溶劑也在漢麻脫膠領(lǐng)域有巨大的潛力。如低共熔溶劑(DES)，即一種新型的可回收與生物降解的綠色試劑，具有與離子液體相似的理化性質(zhì)，但其制備相較于離子液體更加簡(jiǎn)單、快速、成本低廉，且毒性更低[30]。Ahmed等[31]利用微波能（MWE）和DES對(duì)漢麻纖維進(jìn)行脫膠，脫膠后纖維素含量增加到98.63%，與堿處理的漢麻纖維(98.87%)相當(dāng)；紫外線防護(hù)系數(shù)可達(dá)118.11，滿足耐紫外線紡織纖維的要求。Qin等[32]用乙二醇在180℃下對(duì)漢麻脫膠90min，纖維素含量可達(dá)90.23%，斷裂強(qiáng)度為6.25cN/dtex，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)一步紡紗工藝的要求；此外，對(duì)脫膠廢液連續(xù)三次真空蒸餾的平均溶劑回收率和再利用率分別為93.84%和81.91%，減少了資源浪費(fèi)。
近年來(lái)，漢麻纖維的化學(xué)脫膠方法取得了突破性的進(jìn)展，主要包括新型氧化脫膠、有機(jī)溶劑脫膠及利用物理方法增強(qiáng)化學(xué)脫膠效果。研究者們簡(jiǎn)化了漢麻纖維的脫膠工藝流程，一定程度上改善了漢麻的化學(xué)脫膠效果，減輕了脫膠廢水對(duì)環(huán)境的污染。但這些新型化學(xué)脫膠方法還不夠完善，存在著成本高、能耗大、脫膠工藝參數(shù)難以控制，以及產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題，距離大規(guī)模投入生產(chǎn)還有很長(zhǎng)的路要走。
2.2 生物法脫膠
生物法脫膠是利用生物酶或細(xì)菌特定地去除纖維中的某種物質(zhì)，保留纖維素等有效物質(zhì)來(lái)進(jìn)行脫膠[33]。傳統(tǒng)的生物脫膠分為水浸和雨露脫膠法[34]，主要是在纖維上培養(yǎng)特定的細(xì)菌，這些細(xì)菌利用纖維上的膠質(zhì)繁殖，之后產(chǎn)生大量的酶又可以作用于纖維內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)脫膠的目的。相比于水浸法，雨露脫膠對(duì)環(huán)境的污染小，操作簡(jiǎn)單，漢麻的出麻率較高；但纖維質(zhì)量差，受環(huán)境影響大[35]。針對(duì)這種情況，楊慶麗等[36]分離出了一株可以用于漢麻雨露脫膠的真菌，將脫膠時(shí)間縮短了大約23%，并將出麻率及漢麻纖維強(qiáng)度分別提高了1.73%和17.01%。
現(xiàn)代生物脫膠技術(shù)主要是利用微生物產(chǎn)生的酶對(duì)麻纖維進(jìn)行脫膠，需要在培養(yǎng)基中將脫膠細(xì)菌培養(yǎng)到衰老后期，得到粗酶液[37]。酶法麻脫膠是利用酶制劑（果膠酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶等）作用于麻莖韌皮中纖維外包裹的果膠、半纖維素、木質(zhì)素等組成的膠質(zhì)復(fù)合體，通過(guò)酶解作用將高分子膠質(zhì)分解成低相對(duì)分子質(zhì)量組分，將麻纖維（束）提取[38]。Liu等[39]首次將TEMPO氧化與漆酶相結(jié)合用于漢麻纖維的脫膠，纖維素含量達(dá)到89.69%，脫膠效果明顯；漢麻纖維的線密度可達(dá)6.64dtex，斷裂強(qiáng)度3.41cN/dtex，達(dá)到了紡織標(biāo)準(zhǔn)。王齊瑋等[40]從“云麻1號(hào)”漢麻籽中篩選出了7株芽孢桿菌，發(fā)現(xiàn)在酸性條件下HS032菌株的果膠酶活性達(dá)到了21.78U/mL，脫膠效果最好。徐鵬等[41]從漚麻液中分離出一株可以生產(chǎn)大量堿性果膠酶的X-6細(xì)菌，產(chǎn)出的果膠酶活力達(dá)到586U/mL，殘膠率降低了21.7%，脫膠效果良好。
單一的酶制劑只能作用于特定的物質(zhì)，脫膠效果差，脫膠時(shí)間長(zhǎng)，且難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境[42]。因此，研究者們開(kāi)始嘗試對(duì)酶進(jìn)行復(fù)配，形成酶的復(fù)合脫膠體系以增強(qiáng)脫膠效果、適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境。Xiang等[43]在pH值為5、溫度為50℃的環(huán)境下，利用漆酶TEMPO和半纖維素酶對(duì)不同批次的漢麻進(jìn)行脫膠處理，脫膠后纖維殘膠率為15%~27%，同時(shí)提高了麻纖維的吸濕性和保水性。焦偉航等[44]首先用低濃度的堿預(yù)處理，之后將果膠酶、木聚糖酶和漆酶復(fù)配后用于漢麻纖維的脫膠。脫膠后漢麻纖維的失重率和殘膠率分別為10.98%和4.82%，對(duì)脫膠效果影響最大的是木聚糖酶。李端鑫等[45]使用漆酶、木聚糖酶、半纖維素酶處理漢麻，在50℃處理50min后獲得分離情況較好的漢麻纖維，且抗菌性有所提高。
生物酶法脫膠工藝簡(jiǎn)單易操作、能耗低、綠色環(huán)保，對(duì)纖維的作用溫和，不會(huì)造成過(guò)度損傷。但在實(shí)際生產(chǎn)中，能產(chǎn)特定酶的菌株種類(lèi)較少、酶活力和酶產(chǎn)量較低，生產(chǎn)成本高昂；脫膠過(guò)程難以控制，脫膠效果不理想，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，在工業(yè)生產(chǎn)中需要與其他脫膠方法相結(jié)合才能達(dá)到質(zhì)量要求。
2.3 物理法脫膠
物理脫膠是利用機(jī)械力將纖維上的部分膠質(zhì)分離去除，主要包括機(jī)械法、超聲波法、蒸汽爆破法和低溫等離子體法等[46]。這類(lèi)方法操作簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境，但脫膠效果較差，因此在實(shí)際生產(chǎn)中僅作為一種輔助脫膠手段。
高強(qiáng)度的超聲波在一定溫度的水中傳播時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量的激發(fā)和突變，即“空化效應(yīng)”，浸在溫水中的漢麻受到巨大的沖擊和破壞，從而去除了附著在纖維表面的各類(lèi)膠雜質(zhì)[47]。蔣國(guó)華[48]將超聲波應(yīng)用在漢麻纖維的預(yù)處理中，發(fā)現(xiàn)使用不同的頻率處理漢麻，產(chǎn)生的脫膠效果不同，功率為200W時(shí)，使用28kHz的頻率為佳。
蒸汽爆破法是在高溫高壓狀態(tài)下，瞬間釋放液態(tài)水和氣態(tài)水的壓力，作用于纖維表面，從而實(shí)現(xiàn)纖維成分的分離和結(jié)構(gòu)變化[49]。殷祥剛等[50]發(fā)現(xiàn)用水適當(dāng)浸泡后的漢麻再進(jìn)行“閃爆”處理，殘膠率僅為6.62%，染色性能也得到顯著改善。張華等[51]用閃爆法處理漢麻纖維后發(fā)現(xiàn)，相比于其他膠雜質(zhì)，果膠的含量明顯下降；雖然漢麻纖維的可紡性有所提高，但纖維受到損傷。
機(jī)械脫膠法是利用漢麻特殊的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，在縱、橫向拉伸和反復(fù)碾壓的作用下去除膠質(zhì)。這種方法綠色環(huán)保、無(wú)廢氣廢水、操作簡(jiǎn)單、成本低[52]。朱士鳳[53]、郭肖青[54]分析了漢麻原麻受到碾壓時(shí)膠質(zhì)的破碎機(jī)理，建立了縱向拉伸作用下的力學(xué)模型，得出旋輥方式的脫膠效果最好，可去除30%的膠質(zhì)。Liu等[55]首先將漢麻纖維束在低溫處理后變得松散，形成一些微孔或裂化；之后再用機(jī)械處理將纖維束分離。結(jié)果表明，纖維素的含量從66.25%提高到78.93%，但漢麻纖維的力學(xué)性能受到損傷。
此外，近年來(lái)有研究者將等離子體氧化和超臨界CO2法應(yīng)用于漢麻纖維的脫膠。王迎等[56]利用等離子體處理漢麻纖維，處理后漢麻纖維素含量提升為73.08%。張娟[57]用超臨界CO2替代水溶液對(duì)漢麻進(jìn)行脫膠處理，纖維的可紡性有所提升。
2.4 聯(lián)合脫膠法
前文所述的三種脫膠手段都有其優(yōu)點(diǎn)，但也存在著各自的問(wèn)題：廣泛采用的化學(xué)脫膠法會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；生物脫膠法反應(yīng)過(guò)程難以控制，產(chǎn)品品質(zhì)差異大，脫膠不徹底；物理脫膠法只能去除少部分膠雜質(zhì)。因此，依據(jù)每種脫膠方法的特點(diǎn)，將不同的脫膠工藝相互結(jié)合，往往可以獲得更好的脫膠效果。
Zheng等[58]首先將漢麻纖維進(jìn)行超聲波預(yù)處理，之后研究了草酸銨-酶聯(lián)合處理的脫膠技術(shù)：草酸銨浸泡后，漢麻纖維使用三種不同的酶繼續(xù)處理；并從脫膠液中提取果膠。結(jié)果表明，漢麻纖維中的木質(zhì)素和果膠被有效去除，抑菌效果理想，果膠提取率可達(dá)10.46%。Liu等[59]研究了在TEMPO-漆酶脫膠體系中使用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NaClO去除漢麻纖維中的非纖維素物質(zhì)，并分析了其對(duì)漢麻纖維結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%時(shí)纖維素含量增加到89.5%，脫膠效果最好，且不損傷纖維本身。李成紅[60]研究了一種微生物-化學(xué)聯(lián)合脫膠工藝：芽孢桿菌處理漢麻后，再用堿氧一浴法脫膠，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)此工藝處理的漢麻纖維失重率可達(dá)24.56%，木質(zhì)素含量?jī)H為2.84%，可紡性好。
蔡俠等[61]分析了微生物處理聯(lián)合蒸汽爆破法脫膠技術(shù)，研究表明當(dāng)蒸汽爆破的壓力為2.5MPa、保壓時(shí)間120s時(shí)纖維素含量為77.01%，去除膠質(zhì)效果較好；纖維分裂度和強(qiáng)力分別為689m/g和80N，纖維質(zhì)量高。Tian等[62]將微波輔助加熱脫膠成功地應(yīng)用于漢麻纖維的提取。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的水浴加熱法相比，微波輻射的非熱效應(yīng)可以加快漢麻纖維的脫膠過(guò)程，提高脫膠效率，改善漢麻纖維的表面組成和結(jié)構(gòu)。張城云等[63]利用UV-冷凍-驟熱脫膠工藝對(duì)漢麻纖維進(jìn)行預(yù)處理，使得后續(xù)堿煮一次就可以達(dá)到脫膠的要求：纖維殘膠率僅為2.95%，木質(zhì)素含量降低到0.75%。
可見(jiàn)，漢麻纖維的質(zhì)量不僅取決于原麻的品質(zhì)，還與其采用的脫膠工藝密不可分。將漢麻纖維分別采用化學(xué)、生物、生物化學(xué)法脫膠，反應(yīng)溫度分別為130、30、60℃，三種方法的浴比均為10：1，時(shí)間均為1h，結(jié)果如圖6所示[64]。由圖6可知，生化方法可以替代化學(xué)方法，產(chǎn)生相似的脫膠效果，兩者都優(yōu)于生物方法。生化法處理的纖維線密度為4.66dtex，長(zhǎng)度為35.6mm，斷裂強(qiáng)度為64.5cN/dtex，均優(yōu)于化學(xué)法。生物法處理的纖維長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為40.7mm，但斷裂強(qiáng)度最差，僅為46.2cN/dtex。綜上，生物脫膠法是一種效率更高、消耗和污染更低、應(yīng)用范圍更廣的綠色脫膠方法。但生化法的脫膠效果更好，纖維的可紡性高[39]。
3 結(jié)論與展望
紡織用的漢麻纖維主要來(lái)自于漢麻的韌皮部，其化學(xué)組成主要包括纖維素、木質(zhì)素、果膠和半纖維素等。生產(chǎn)中需要通過(guò)脫膠工序去除漢麻中的非纖維素成分，使?jié)h麻纖維具有良好的可紡性能。
1）中國(guó)目前的漢麻紡織行業(yè)仍以傳統(tǒng)的化學(xué)脫膠為主，這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但仍以使用酸、堿為主，能耗高、耗水量大、污染嚴(yán)重。研究者利用新型化學(xué)脫膠技術(shù)針對(duì)以上問(wèn)題作出了改進(jìn)，包括使用新型氧化劑、可回收的有機(jī)溶劑及物理方法輔助化學(xué)脫膠等，但仍存在工藝參數(shù)難以控制、成本高等問(wèn)題，脫膠技術(shù)有待進(jìn)一步完善。
2）環(huán)境更友好的微生物與酶法脫膠將是今后研究的重點(diǎn)，但由于酶作用的單一性及膠質(zhì)成分的復(fù)雜性，脫膠后的漢麻纖維仍含有較多雜質(zhì)，因此利用多種酶形成酶的復(fù)配體系是目前的主要研究方向。生物脫膠的主要問(wèn)題是產(chǎn)品質(zhì)量難以控制，且培養(yǎng)酶的成本較高，難以直接應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中。
3）物理法的脫膠效果有限，且容易使纖維受到損傷，必須結(jié)合其他脫膠方法才能使?jié)h麻纖維達(dá)到可紡標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合近年來(lái)的研究成果，之后的生產(chǎn)中將會(huì)聯(lián)合多種脫膠手段，將物理脫膠法用作前期的預(yù)處理，輔以酶或微生物進(jìn)一步脫膠，減少環(huán)境污染；在前兩者的基礎(chǔ)上，再適當(dāng)使用化學(xué)法徹底去除膠質(zhì)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
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文章摘自：馬菁霞，孟超然，傅佳佳等.漢麻纖維特點(diǎn)及其脫膠進(jìn)展[J/OL].絲綢：1-11[2023-08-01].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1122.TS.20230724.1319.016.html
