1 前言
罗布麻纤维是植物纤维中的韧皮纤维，具有伸直而两端封闭的后壁长细胞，原纤维是一种高分子聚合物。纤维颜色受浸渍发酵的影响有很大差异，一般呈灰色或灰白色，其散纤维光泽如丝般。纤维性能近似苎麻，但比苎麻细度细，长度短，具有透气性、吸湿性和排湿性等优点，织成的织物具有透气性好、吸湿性强、散热快、穿着凉爽、易于洗涤和坚实耐磨等特点。但罗布麻纤维服用性能与其它麻一样，存在着纤维刚性大、粗糙、坚硬、含杂较多，服用时回弹性差、易折皱，有刺痒感，影响舒适性。另外，麻纤维染色性能差，织物颜色偏浅而不鲜艳，且染色坚牢度较差，限制了麻纺织品的开发和应用。本项目通过罗布麻纤维的化学改性，对以纤维的染色性能进行初步研究。
2 麻纤维的改性
所谓麻纤维的改性，就是利用化学或物理的方法对麻纤维进行处理。麻纤维经改性处理后，改善其物理机械性能，克服其不足之处，使其获得某些特殊的性能。此外，麻纤维经改性处理后，织物的染色性能大大改善，染品色彩鲜艳，深浅相宜。麻纤维改性的途径有以下几种。
(1)改变纤维素大分子的结构 主要是应用化学或物理方法改变麻纤维的结晶度、取向度，即改变麻纤维素大分子之间排列的紧密程度和排列方向，亦即改变麻纤维大分子的晶格结构。
(2)接枝改性利用麻纤维素中的羟基反应，与其它的基团接枝，从而得到具有特殊性能的麻纤维。接枝改性麻纤维的性质主要取决于接枝基团的性质。
(3)纤维素大分子间键合这是一种通过在麻纤维素大分子之间形成化学键，而使麻纤维改性的方法。例如，用树脂处理麻纤维素，从而改善麻纤维的弹性和耐折皱性等。目前，国内研究麻纤维改性的方法大多利用纤维素的酯醚化反应原理进行的。
2．1 碱法改性
麻纤维素在高浓度NaOH溶液中能生成碱纤维素。由于生成碱纤维素的过程是放热反应，故碱法改性均在常温下完成。生成的碱纤维素为Na．纤维素I或Na一纤维素Ⅱ，视所用NaOH溶液浓度而定。碱法改性得到的改性麻纤维素实际上是水化麻纤维素。
2．2 尿素法改性
利用尿素中的羰基与碱纤维素反应的原理，对麻纤维实行改性。本方法改性的优点是工艺简单，成本较低，改性后纤维的物理机械性能较好。纱线、织物染色牢度好，颜色鲜艳，具有真丝般的光泽，穿着舒适。
2．3 磺化法改性
利用麻的碱纤维素与CS：反应，使麻纤维素半粘胶化，使麻纤维得以改性。因此，麻纤维磺化法改性的工艺过程主要分为：麻纤维素与浓碱作用生成碱纤维素；对麻的碱纤维素进行磺化处理，使部分纤维素生成磺酸盐。由于这一改性过程比较激烈，因此改性过程中必须严格控制磺化的工艺参数，以防止出现麻纤维素全粘胶化的现象，使改性麻纤维失去其原有的特性和风格。磺化法改性的效果较好，但其工艺较为复杂，成本较高，且CS：有毒，防护较难。
3 试验
本试验采用碱对麻纤维进行改性。用于麻纤维改性的碱有LiOH、NaOH、KOH、NH OH等，以LiOH的改性效果最优，但因价格较高，因而生产中常采用NaOH。NaOH与麻纤维上的胶质作用，使果胶物质溶除，脂肪蜡质皂化，木质素发生氧桥键的断裂，而产生具有酚羟基的木质素复合体，最后以钠盐的形式转人碱液中被溶解。木质素是造成纤维粗硬的原因之一，它的存在对后道染整工艺带来较大的影响，因而它的含量越低越好。NaOH与组成麻纤维的主要成分纤维素作用，产生化学变化、物理化学变化和结构上的变异，化学变化生成新的物质—— 碱纤维素，而物理化学变化发生溶胀膨化现象，使麻纤维富有弹性，具有丝光作用，从而改善纤维毛效和提高纤维渗透性。结构上的变异则是纤维素大分子上的葡萄糖基环之间的相对位置发生变化，表现为结晶度和取向度下降。
3．1 试验材料
试验原料源于甘肃民勤沙生植物园的罗布麻，打成麻温水沤麻加工而成。
3．2 试验方法
(1)罗布麻纤维化学成分的测定，参照GB
(2)罗布麻纤维碱改性前后上染率的测定。
4 结果与讨论
4．1 罗布麻纤维的化学成分
麻纤维的化学成分与纺织加工及纤维的染色性能关系十分密切。一般在麻纤维化学脱胶过程中，希望纤维素伴生物中果胶、半纤维素的含量越低越好。因为果胶质中的果胶酸钙、镁盐，半纤维素中的葡萄甘露聚糖等对碱有较高的稳定性。木质素对纤维的影响是，木质素含量少的纤维光泽好，柔软，并富有弹性，可纺性和染色性能均好。在纤维脱胶过程中，虽然希望尽量脱除木质素，但由于木质素在植物细胞壁中起着支撑和粘结纤维素的作用，客观上不可能全部脱除，否则易使纤维解体，从而降低纤维的可纺性能 J。在麻纤维脱胶和变性等深加工过程中，脂肪、蜡质和水溶物的影响不大，但灰分含量的多少将影响纤维深加工。通过测试，罗布麻纤维的成分见表1。
从表1可知，罗布麻纤维中非纤维杂质、脂蜡、果胶、半纤维素、木质素及灰分等含量约占35％。
4．2 罗布麻纤维的染色性能
罗布麻染色性能与亚麻相似，匀染性差。罗布麻纤维素含量较亚麻低，木质素、半纤维素和果胶等天然共生物含量较高，它们的分子量比纤维素要小得多，且填充于纤维素微原纤的间隙中，呈无规则网状结构，易被染料着色；而纤维中纤维素结晶颗粒较大，取向度高，染料对纤维素的可及度较低，染色困难。所以染料上染罗布麻，不容易染匀和染透。此外，半纤维素、木质素残留量大，会使纤维孔道形状、大小发生相应的变化，纤维大分子取向增高，孔道变窄。根据纤维孔道扩散模型理论，降低纤维表面毛效，会影响染料在纤维上的扩散速率。罗布麻纤维经NaOH改性处理后，麻纤维的聚合度、结晶度和取向度都有不同程度的下降，且随着NaOH浓度的增加而变化。罗布麻纤维的聚合度在碱处理刚开始时其值下降很快，以后变化则较少。煮漂后的麻纤维再改性，其铜值和亚甲基蓝值降低，提高了麻纤维的化学反应性，从而改善了麻纤维的染色性能。生产中在使用还原、活性、直接、硫化染料染色时，改性麻上染率与未改性麻上染率相比，均有不同程度的提高，尤其是还原染料的染色，上染率则有较大的提高。就不同的碱浓度改性处理后的罗布麻纤维，以相同的染料和工艺进行染色，其上染率见表2。在相同的NaOH浓度改性作用下，改性麻和未改性麻以相同的工艺染色，罗布麻纤维上染率见表3。
由表2和3知，麻纤维经过改性后，其上染率有明显提高，特别是还原染料染色提高幅度较大。此外，麻纤维经NaOH改性处理后，纤维的物理化学性能变化和结构的变异，还能使麻纤维的回弹性和柔软度得到改善，从而增强了制品的抗皱性。用碱改性后的纤维因反应性增强，再用柔软剂、树脂和有机硅等进行整理，效果则更加显著。
5 结语
罗布麻具有很多优良特性，其纤维品质综合了棉、亚麻、大麻和苎麻等不同植物纤维的优点，它的细度和强力甚至比细羊毛还好，可纺60 以上的纱线，并可用来代替细羊毛织布。其纤维经过脱胶处理成散纤后，可直接进行纺纱，亦可与棉花、羊毛等各种化学纤维进行多种混纺，可应用于各种领域。另外，因罗布麻含有强心苷、磺酮和氨基酸等组分，对防治高血压和冠心病等具有良好疗效。罗布麻与其它纤维混纺的保健产品目前已开发成功，并受到消费者的欢迎。
