摘要:分析了大麻纖維的主要結構特點和化學組成, 總結歸納了目前大麻的主要脫膠方法有: 化學脫膠法、物理脫膠法、 生物脫膠法三大類�；诟鞔竺撃z技術的脫膠機理，提出在大麻脫膠應該是多種方法聯(lián)合使用,充分利用物理方法進行預處理,結合生物脫膠技術或化學脫膠技術，縮短脫膠時間,提高脫膠的效率、 效果，保證纖維質量, 達到綠色環(huán)保的要求。
關鍵詞:大麻; 脫膠方法;脫膠機理；優(yōu)化
大麻纖維是植物纖維中之韌皮纖維，又稱漢麻，火麻，俗稱線麻，是天然纖維中韌度最高可自然分解的環(huán)保纖維，耐干旱 鹽堿，也是一種資源豐富和性能優(yōu)良的紡織原料 。大麻纖維是各種麻纖維中最細軟的一種，細度僅為苧麻的三分之一，與棉纖維相當 。大麻纖維頂端呈鈍圓形，沒有苧麻 亞麻那樣的尖銳端 ；大麻纖維中有細長的空腔，并與纖維表面縱向分布著的許多裂紋和小孔洞相連，具有優(yōu)異的毛細效應；大麻纖維的橫截面為不規(guī)則的多邊形 三角形等，中腔呈線形或橢圓形 大麻的分子結構為多棱狀，較松散，有螺旋線紋；大麻纖維分子結構穩(wěn)定，分子排列的取向度好，產生靜電能力極低 。這些結構特征大使大麻紡織制品穿著舒適無刺癢感、吸濕透氣服用涼爽、抑菌消臭吸附異味、防紫外線輻射消散聲波、抗靜電[1]。要使大麻作為紡織原料,必須對其原麻作適度脫膠得到精麻。脫膠是獲得大麻纖維的關鍵工藝，大麻纖維的優(yōu)良性能能否得到充分發(fā)揮，與其脫膠的好壞有直接關系。大麻的組成成分和纖維結構決定了大麻比苧麻、亞麻脫膠困難。
1 大麻纖維的特點
從大麻莖桿上直接剝離下來的稱為原麻，原麻中除含有纖維素成分外還含有一定量的非纖維素成分，包括木質素、半纖維素、蠟脂質、果膠及部分水溶物和灰分等。若使原麻具有可紡性，必須把這些非纖維素成分去除，得到精干麻，即脫膠。
1.1大麻纖維的化學成分
大麻纖維中木質素和半纖維素的含量高低直接影響脫膠難度和脫膠后的纖維質量。從表1[2]中我們可以看出，大麻的木質素和半纖維素的含量比亞麻、苧麻的含量要高許多，因此脫膠的難度也增加。
表1 麻類纖維化學成分比較
1.2大麻纖維的結構特點
大麻纖維最初是由葡萄糖基被氧橋連接成的鏈狀大分子平行排列，聚合成分子團系統(tǒng)，進而組成有空隙的纖維骨架—纖維系統(tǒng)[1]。大麻纖維含膠質分為3個層次：纖維與纖維之間的膠質系統(tǒng)、纖維系統(tǒng)之間的膠質系統(tǒng)和鏈狀分子團系統(tǒng)之間的膠質系統(tǒng)。因此，大麻單纖維細胞在胞間層物質的粘結下交織成網狀，而苧麻纖維細胞則呈排列整齊、緊密靠近的平行的聚集體，而且大麻纖維細胞還與半纖維素等呈化學鍵連接，這也增加了脫膠的難度。更為關鍵的是，大麻單纖維過短，一般為7～50mm，且纖維整齊度差，若將胞間層物質全部脫去(即全脫膠)勢必造成短絨，失去可紡性，因此必須由殘膠將單纖維粘連而成纖維束工藝纖維進行紡紗，這就是所謂的“適度脫膠”工藝。由于上述特點大麻脫膠難度增大。
2 大麻脫膠機理和脫膠方法
大麻纖維脫膠，是除去除纖維素以外的膠質，包括木質素、半纖維素、蠟脂質、果膠及部分水溶物和灰分等，主要是適度除去果膠質及對纖維質量最有害的木質素。目前在國內外主要采用的大麻脫膠方法有以下幾種：天然水漚麻法、化學脫膠法、微生物脫膠法、生物酶脫膠法、超聲波處理法、閃爆處理法及其兩種方法的聯(lián)合脫膠技術等。按脫膠機理來說，以上大麻脫膠方法或是利用物質使膠質溶解或降解成小分子從大麻纖維上分離，或是利用外力使大麻纖維纖維系統(tǒng)破裂、粉碎，使膠質從大麻纖維上脫落，所以根據脫膠機理，大麻纖維脫膠方法分為三大類，即化學脫膠法、物理脫膠法、生物脫膠法。
2.1 化學脫膠法
目前我國的大麻紡織企業(yè)主要采用化學脫膠工藝，工藝中以堿劑為主，輔以氧化劑、助劑和一定的機械作用達到脫膠目的。其原理是利用大麻纖維中的膠質和纖維素對無機酸、 堿、 氧化劑作用的穩(wěn)定性不同,去除原麻中的膠質，保留纖維素成分。
化學脫膠法主要存在的問題，一是除去木質素效果不理想；二是工藝流程長，消耗原料和能耗多, 對纖維損傷較大,按照GB 8978 —1996 三級排放標準, 其CODCr、 BOD5分別為1 000、 600 mg/ L, 嚴重污染環(huán)境[3]。
2.2 物理脫膠法
超聲波脫膠技術、 蒸汽爆破 (即“閃爆” )脫膠技術、 旋輥式機械脫膠等均屬于物理脫膠法，此類方法的最大優(yōu)點是無污染。
物理脫膠機理，是在外力（超聲波、汽爆、機械作用等）作用下，使大麻纖維外包膠質層產生大量的裂縫、原麻聚合體中纖維素分子鏈(同時還有半纖維素分子鏈、木質素分子鏈以及果膠質分于鏈) 多次產生剪切等現象，使原麻中的脆性膠質發(fā)生破碎、剝落，纖維與膠質脫離,達到脫膠的目的。
目前,物理脫膠法作為一種預處理的方法,在脫膠中起到積極作用,但還需要與其他方法合理配合使用[4]。
2.3 生物脫膠法
傳統(tǒng)天然水漚麻脫膠法、微生物脫膠、酶法脫膠都屬于微生物脫膠法。生物脫膠法脫膠機理的實質是，微生物產生的酶將韌皮中的各種膠質分解為小分子化合物，使纖維膠質分離。
生物脫膠法，快速高效，無污染，生產的精干麻質量好。但從目前來看，單一的生物脫膠還無法應用于工業(yè)生產，主要是酶活力太低，酶脫膠后的原麻還含有較多的膠質，必須通過化學精煉過程的彌補，才能達到脫膠的質量要求。
3 大麻脫膠方法的優(yōu)化
從上可知，單一的脫膠方法存在各種各樣的問題，如：傳統(tǒng)的溫水漚麻和化學脫膠方法均存在產量低, 質量不穩(wěn)定和環(huán)境污染嚴重等弊端；酶法脫膠雖然能耗低,對環(huán)境的污染少, 但存在脫膠不徹底的缺點[5]；單一蒸汽閃爆法存在質量不易控制、脫膠效果不太理想的弊端等等。為了克服單一脫膠法存在的問題，聯(lián)合脫膠技術有了一定的研究，取得了一定的進展，如蔡俠等的大麻微生物—蒸汽爆破聯(lián)合脫膠技術[6]，吳君南等的大麻纖維高溫—閃爆聯(lián)合脫膠技術[3]， 俞春華等的大麻纖維高溫—酶聯(lián)合脫膠技術[5]；尹云雷等的大麻纖維的蒸汽閃爆—化學聯(lián)合脫膠工藝技術[7]等等。現有研究基礎表明，化學脫膠法、物理脫膠法、生物脫膠法兩兩結合的聯(lián)合脫膠技術能獲得較好的脫膠效果。特別從脫膠機理分析，物理脫膠技術與化學脫膠技術或與生物脫膠技術相結合的脫膠技術，以物理脫膠技術作為預脫膠，使膠質系統(tǒng)破裂、纖維超分子結構遭到破壞、結晶結構松散，使后期的脫膠物質（化學物質或酶）較容易進入大麻纖維系統(tǒng)進行有效脫膠，工藝流程短、能耗低，污染少，質量容易控制。
參考文獻：
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[3] 吳君南， 郝新敏， 唐宗留， 等． 大麻纖維高溫—閃爆聯(lián)合脫膠技術［J］． 紡織學報， 2007， 28(11) :76 － 80．
[4] 金鋼.大麻脫膠方法的研究進展[J].南京林業(yè)大學學報，2009,33（4）：140-144.
[5] 俞春華，馮新星，賈長蘭，等. 大麻纖維高溫—酶聯(lián)合脫膠技術[J].紡織學報，2007,28（6）：79-82.
[6] 蔡俠，熊和平，嚴理，等.大麻微生物—蒸汽爆破聯(lián)合脫膠技術[J].紡織學報，2011,32（7）：75-79.
[7] 尹云雷，周永凱，張華. 大麻纖維的蒸汽閃爆—化學聯(lián)合脫膠工藝技術[J].北京服裝學院學報，2009,29（4）：20-26.
(中國纖檢)
