红麻照片 红麻韧皮照片
红麻是锦葵科木槿属的草本植物,它有着强大的生命力,生长速度快,产量高,对环境适应能力极强,能在各种恶劣的环境中生长,比如干旱的土地、贫瘠的山坡等。红麻的用途十分广泛,它的纤维可以用于纺织,制造出舒适的衣物和耐用的织物;在造纸工业中,能生产出高质量的纸张;还可以用于建筑材料领域,为环保建筑添砖加瓦。此外,红麻在环保方面也有着突出的贡献,它能够吸收大量的二氧化碳,对缓解温室效应起到积极作用。
然而,红麻纤维并不能直接被利用,这是因为红麻纤维被木质素、半纤维素等胶质紧紧包裹着。这些胶质就像一层坚固的铠甲,使得红麻纤维质地坚硬,无法直接用于纺织等领域。因此,脱胶就成为了红麻利用过程中不可或缺的环节。只有通过脱胶,去除这些胶质,红麻纤维才能展现出它柔软、可加工的一面,从而被广泛应用。
处理后红麻纤维照片
目前,红麻脱胶的方法多种多样,每种方法都有其独特之处。生物脱胶法是利用微生物或酶来分解红麻中的胶质,就像是派出了一群微小的 “清洁工”,它们能够精准地找到胶质并将其分解成小分子物质,从而达到脱胶的目的。这种方法具有环保、节能的优点,不会对环境造成太大的负担,但是它的脱胶速度相对较慢,而且目前大多还处于实验室研究阶段,难以大规模应用。
生物处理后纤维 化学脱胶后纤维 红麻纤维素
化学脱胶法则是借助化学药剂的力量,通过一系列的化学反应,将胶质转化为可溶于水的物质,然后将其去除。这种方法脱胶效果显著,而且脱胶速度快,在工业生产中应用较为广泛。然而,化学脱胶也存在一些问题,比如会消耗大量的化学药剂,产生的废水容易对环境造成污染,同时还会消耗大量的能源。
物理脱胶法主要是利用机械力、超声波、微波、蒸汽爆破等物理手段来破坏胶质与纤维之间的连接,使胶质从纤维上脱落。例如,蒸汽爆破是利用高温高压蒸气瞬间释压,破坏植物的细胞壁,从而达到脱胶的效果。物理脱胶法的优点是对环境的污染较小,但是单独使用时脱胶效果往往不理想,通常需要与其他脱胶方法联合使用。
为了找到更高效、环保的脱胶方法,科学家们进行了大量的研究和实验。在众多研究中发现,预处理能够为后续的脱胶工作打下良好的基础。研究人员尝试用水以及平菇、杏鲍菇、金针菇、白玉菇等食用菌的提取液作为红麻韧皮的预处理溶液。实验结果令人惊喜,添加营养成分的预处理溶液可以显著提高红麻的失重率,这意味着更多的胶质被去除。在 35℃的温度下,使用杏鲍菇提取液添加营养物质作为预处理液时,红麻的失重率最高,纤维的分散程度和表面光洁度也更好,此时料液比为 1:15 时效果最佳。经过预处理后,红麻韧皮中的水溶物和果胶能够被有效去除,但是脂蜡质、纤维素和木质素的去除效果相对较差。
预处理之后,红麻还需要进行深度脱胶。碱——蒽醌蒸煮法是一种常用的深度脱胶方法。研究表明,当蒸煮碱剂为 NaOH,用碱量在 1.75 - 2.25mol/L 之间,蒽醌浓度为 0.05wt%,处理温度为 150℃时,脱胶效果最佳。经过这样处理后的红麻,纤维素含量能够达到 95% 以上,聚合度在1700左右,纤维素Ⅰ晶型没有改变,而且结晶度相比脱胶前显著提高。通过对脱胶残液的分析,还发现红麻木质素中存在三种基本单元,半纤维素中含有 8 种单糖,主要以木糖、葡萄糖、半乳糖醛酸和甘露糖为主。
脱胶红麻电镜照片
深度脱胶后的红麻纤维素,还需要进行漂白处理,以进一步提高其品质。因为即使经过深度脱胶,红麻纤维素中仍然会残留少量的木质素和半纤维素等胶质,这些胶质会影响红麻纤维素的颜色和性能。
红麻脱胶技术的发展对于红麻产业的发展具有重要意义。它不仅能够提高红麻纤维的质量和附加值,使得红麻能够应用于更高端的领域,还能够促进红麻资源的充分利用,推动红麻产业的可持续发展。同时,随着环保要求的日益提高,更加环保、高效的脱胶技术的研发和应用,也有助于减少对环境的污染,实现经济发展与环境保护的双赢。相信在未来,随着科技的不断进步,红麻脱胶技术将会不断完善,红麻纤维也将在各个领域发挥更大的作用,为我们的生活带来更多的便利和美好。