利用微生物進行苧麻脫膠具有纖維損傷小、能耗少、環境污染輕和經濟效益高等優點。本文從化學成分、物理性能和微觀結構上對生物脫膠和化學脫膠的苧麻精干麻纖維進行對比研究，分析兩種脫膠方法的本質區別，從而揭示精干麻的性能特征對紡紗加工的影響，以利于更好地控制生物脫膠工藝，得到穩定的精干麻質量。
l脫膠工藝
1．1原料
原麻來自沅江明星麻業有限公司，其中生物脫膠在廠里完成，化學脫膠在實驗室中進行。
1．2脫膠工藝
1．2．1生物脫膠工藝
原麻扎把一預處理_—接種一發酵一滅活一水理或拷麻_+水洗一給油一脫水一烘干一精干麻。
(1)菌種為T85—260，斜面培養時間12—16h，溫度35℃；擴培發酵罐200L，溫度34—35℃，風量0．3—0．6m3／rnin，罐壓30kPa，時間5—6h。
(2)生物脫膠流程。接種：每鍋裝麻量500kg，為掛式麻籠，時間15min；發酵：不通風，發酵時間8h，溫度為35—36。C；滅活：鍋內氣壓9．6N，3g／L氫氧化鈉，時間lh。
(3)敲麻4—5圈，給油劑為中國紡科院的合成油，其余工序指標與常規脫膠工藝相同。
1．2．2化學脫膠工藝
化學脫膠工藝：浸酸—水洗-一次煮練_水洗—二次煮練—水洗—酸洗-十水洗-+精練_水洗一給油一脫水—烘干。具體參數如下：
(1)浸酸：l％H2SO4。，lh，浴比l：12，50℃；
(2)一煮：5％NaOH，4％Na2Si03，1．5h，浴比l：12，100℃；
(3)二煮：12％NaOH，4％Na2Si03，2％Na5P3O10，2h，浴比l：12，100℃；
(4)酸洗：2g／L，室溫，5rain，浴比l：20；
(5)精練：2％NaOH
2纖維的化學成分和殘膠率
苧麻原麻包含多種化學成分，其中大約70％是纖維素，其余30％左右是非纖維素成分，通稱為膠質。苧麻原麻、脫膠各工序半制品和精干麻的化學成分含量的測定既可為合理制定脫膠工藝提供可靠的依據，也是評定原麻、精干麻質量的重要手段。按照GB5888--1989{苧麻化學成分定量分析方法》對苧麻進行化學成分定量分析，分別確定原麻、生物脫膠精干麻和化學脫膠精干麻中各種組分的含量和殘膠率。每個試樣測3組，結果見表l。
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由表1可見，：生物脫膠精干麻各種成分含量和殘膠率都比化學脫膠的稍高，但相差不大，可以滿足麻紡工藝對精干麻質量的要求。半纖維素在殘膠中約占40％，因此在脫膠過程中要注重對半纖維素的去除。
3纖維的物理性能
3．1纖維的力學性能
苧麻纖維強度和模量在天然纖維中居于首位，但由于伸長率低，斷裂功小，加之彈性回復性能差，因此苧麻織物的折皺回復能力差，織物不耐磨，穿著刺癢。表2是兩種精干麻纖維的強伸度實測結果。測試儀器為Ux一06E型電子單纖維強力儀。參數設置：隔距30lnln，拉伸速度20ram／rain，預加張力0．196cN。測試環境：溫度20℃±2℃，相對濕度65％±2％。每個試樣隨機抽取50根，取平均值。
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由表2可見，生物脫膠精干麻的斷裂強力、斷裂功和初始模量都比化學脫膠精干麻大，相應的斷裂伸長與斷裂伸長率比化學脫膠精干麻小，但不勻率也小。生物脫膠纖維強力高的原因可能是原麻不經過預酸處理和化學試劑煮練，對纖維損傷較少。生物脫膠處理條件溫和，最大限度地保留了纖維的原有性能。
3．2纖維的柔軟度
麻纖維的軟硬程度用規定長度、規定質量的麻纖維在一定條件下的撓度表示，一般用彎曲法和加捻法進行測定。加捻試驗中，纖維柬
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由測試結果可知生物麻的習•均斷裂捻回數比化學麻稍欠。用r檢驗法對柔軟度的平均值進行顯著差異性分析，發現在5％的顯著水平下，兩者具：百顯著差異，可以推斷出生物精干麻的柔軟性好于稍，學精干麻。纖維越柔軟越容易彎曲加捻，且纖維間抱臺力較好，可以減少毛羽的產生，特別是減少較長毛羽的產生睢。
3．3纖維的摩擦性能
摩擦因數是紡織纖維表面特有的一個重要參數。表4是兩種精干麻纖維的摩擦因數。測試儀器為Y151型纖維摩擦因數測定儀，張力夾質量200mg，金屬輥和纖維輥的轉速30r/min。每根纖維測試3次，記錄其平均值。每種纖維測試6根。
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由表4可見，生物精干麻的摩擦因數比化學精干麻高，在紡紗過程中，纖維抱合力好，容易成卷成條，利于紡紗的進行和改善成紗條干。
3．4纖維的卷曲性能
纖維卷曲使纖維間的機械纏結增加，有利于纖維加工中的成網、成條性口j。表5是兩種精干麻纖維的卷曲性能測試結果。測試儀器為YG362B型卷曲彈性儀，每個試樣每種方法測20根。彈性率均好于化學麻，卷曲度和卷曲回復率反映了卷曲的耐久牢度，卷曲彈性率反映了受力后卷曲恢復的能力。所以生物脫膠精干麻纖維的卷曲彈性好于化學脫膠麻，在紡紗過程中抱合性好，成網、成條性好。
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3．5白度
苧麻精干麻國家標準GB／T20793—2006對白度有一定的要求。生物脫膠精于麻未經漂白處理，有一定的顏色，為本色精干麻。盡管這種精干麻達不到白度要求，但在染整的前處理工藝中有退漿、煮練、漂白
3．6硬條
硬條和并絲是衡量精干麻脫膠質量的重要指標，也是影響苧麻成紗質量的指標之一。對硬條的考核目前還沒有統一的標準。本實驗采用方法為取一定質量的纖維，用梳子梳理整齊，每個試樣梳理次數相同，用手分出單根纖維和并絲，用并絲的質量百分比來表示。
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由表6可見，生物脫膠精干麻的并絲率遠比化學脫膠精干麻的要大，但在梳理后差別不大，即存在假硬條。在測試過程中，這些假硬條用手就能分散開。原因可能是化學方法去除膠質比較徹底，僅在梳子梳理下就可以使纖維充分分散，而生物脫膠去除膠質不夠徹底，部分纖維粘連在一起，從而形成硬條。在生物脫膠中加強敲麻和洗麻工作能減少硬條的產生。
3．7纖維的紅外光譜
測試儀器為NEXUS一670型傅里葉變換紅外一拉曼光譜儀，測試結果見表3。
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在3400cm-1附近有寬而強的吸收峰，認為是由一OH基的伸縮振動吸收引起的，2900cm-1叫附近的中強吸收峰是由于一CH的伸縮振動吸收，l370cm-1附近的中強吸收峰為一CH。的彎曲振動，1057cm-1認為是一OH基的彎曲振動，1100cm-1附近認為是0一C—O的伸縮振動峰，這些是纖維素纖維的特征吸收峰。另外化學處理過的苧麻紅外譜圖中l640cm-1的弱吸收峰可以認為是樣品的吸濕作用所致，可以考慮是否是由于生物的作用消耗水分，而生物脫膠處理過的樣品中2900cm-1發生了少許偏移，可能是生物生命活動產生一些新的物質對原先2900cm-1叫的基團造成影響，可能是生物脫膠在該位置有所體現。
4纖維的微觀結構
4．1纖維的橫截面
用哈氏切片器進行切片，用CH一2型顯微攝影儀觀察纖維的橫向截面形態并拍攝照片，如圖2、3所示。
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由圖2、3可見，原麻由于膠質的存在，纖維都粘連在一起。經過化學和生物脫膠后，膠
4．2纖維的縱截面
利用掃描電鏡觀察纖維表面形態，測試儀器為DXS一10A型掃描電子顯微鏡，縱截面形態見圖4。
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由圖4可見，不同的脫膠方法所得的苧麻纖維表面存在著明顯的差異：常規化學脫膠的表面非常光滑，而生物脫膠的表面比較粗糙。原因可能是，生物脫膠是微生物分泌的脫膠酶在常溫常壓下專一水解非纖維索物質，作用比較溫和，使得纖維表面還附有一些殘余的膠質，這使得纖維表面粗糙而提高了摩擦性能t為紡紗提供了良好的條件。
5結語
(1)生物脫膠和化學脫膠酐f作用機理不同，生物脫膠通過細菌的生命活動來消耗膠質，在紅外光譜曲線的一．兩個特征吸收峰中有所體現。
(2)生物脫膠后苧麻膠質中各成分的含量和殘膠率都比化嘩脫膠高一些，但能滿足麻紡工藝對精干庥質量的要求。生物脫膠苧麻精干麻纖佳強力提高，其柔軟性、卷曲性和摩擦性能好，表面比較粗糙，在紡紗加工中容易成網成卷成條，利于紡紗的進行。且生物脫膠是一種污染輕、能耗少和經濟效益好的脫膠工藝，應加快產業化推廣應用。
(3)目前的精干麻國家標準是針對化學脫膠的，因而難以真實反應生物脫膠精干麻的品質。建議在修改精干麻標準時，可以不考慮白度，同時將硬條作為考核指標之一。
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