罗布麻结构与性能及应用研究

郭 晶，沈兰萍，宋 红

(西安工程大学 纺织科学与工程学院，陕西 西安 710048)

罗布麻又名红野麻，属夹竹桃科[1]，是一种生长在盐碱、沙荒地区的草本植物，由于最初在新疆罗布泊发现，故命名为罗布麻。我国罗布麻广泛分布于新疆、甘肃、吉林、内蒙、青海、辽宁、河南、江苏、山西、陕西等十几个省市、自治区，其中以新疆塔里木河边缘地区的罗布麻资源最为丰富[2,3]。据不完全统计，罗布麻野生面积现有2000多万亩, 其中新疆约800万亩[4]。罗布麻是一种韧皮纤维，它的纤维集丝的光泽、棉的柔软[5]、麻的挺括于一身，而且罗布麻还具有多种保健功能[6]。近年来，在“绿色”、“环保”的大潮流下，随着人们日益追求服饰的舒适性和保健性，罗布麻纺织品受到了消费者的青睐，也促使人们对它进一步探索和研究。

1 罗布麻的组成与形态结构

1.1 罗布麻的成分组成

罗布麻是麻纤维的一种，其成分组成与其它麻纤维相似，但也存在一定差异。麻类纤维成分组成如表1所示。从表1可以看出，罗布麻纤维作为植物纤维素纤维，其纤维素的含量为62%～72%，果胶和水溶物的含量在各类麻纤维中居于首位，由于果胶含量较高，一般通过脱胶工艺去除。其半纤维素含量是几种麻纤维中最低的，一般而言半维素含量越少，则纤维品质越好[7]。木质素含量3.6%～4.5%，高于亚麻和苎麻。

表1 麻类纤维的化学成分[8]

1.2 罗布麻的主要特征

1.2.1罗布麻的外观结构形态

罗布麻纤维两端封闭，中间有空腔[8]，纤维纵向无扭转，纤维表面有竖纹和横节。罗布麻纤维表面的麻节有的较宽，有的宽度不明显[9]。节结处的纤维直径稍微变粗，有利于提高纺纱时纤维间的抱合力。横截面为多边形或椭圆形，中腔小、胞壁厚，纤维粗细差异大[8]。罗布麻纤维的内部结构与棉、苎麻极为相似，分子结构紧密，在结晶区中纤维大分子排列较为整齐，结晶度高、取向度好[6]，其结晶度为63.07%，取向度为98.6%[10]。

1.2.2罗布麻纤维特征

罗布麻纤维细度约为0.3 tex～0.4 tex，与棉纤维相近，比苎麻纤维细。长度与棉纤维相近，平均长度为20 mm～25 mm，长度差异较大，为10 mm～40 mm[11]。断裂强力约为7.5 cN，断裂伸长率约为2.86%，断裂强度约为2.4 cN/dtex[12]。罗布麻纤维在标准大气条件下的回潮率可达10%～14%，由于纤维有中腔，因此其具有良好的吸湿透气性[13]。罗布麻与其它麻类纤维的性能比较如表2所示。罗布麻的光泽与真丝非常相似，柔和悦目[14]，优于其他麻类纤维，纤维洁白，质地优良。

表2 麻类纤维性能比较表[11]

2 罗布麻的优异性能

2.1 抗菌性

罗布麻具有许多优异的性能，如抗菌性：对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念球菌有较强的抑菌作用[11]。罗布麻织物洗涤30次后，其无菌率仍高出一般织物10倍～20倍，是天然的抗菌纤维[15]。

2.2 舒适性

罗布麻系列纺织品悬垂性能好、抗静电性能较好，产品挺括，风格别致，吸湿性良好,散湿快，穿着凉爽不贴身。且罗布麻纤维细，织物表面的茸毛较长[16]，刚性比其他麻类纤维小，织物的刺痒感较其它麻类织物好[10]。

2.3 保暖透气性

罗布麻织物在8℃以下时保暖性是纯棉织物的2倍，21℃以上时的透气性是纯棉织物的2.5倍[11].

2.4 远红外作用

罗布麻织物能发射8 μm～15 μm的远红外光波[16]。

2.5 医疗保健作用

含35%以上罗布麻的服装具有平喘、降压、清热解毒等作用，且对皮肤湿疹等也有一定的辅助治疗作用[11]。

2.6 屏敝紫外线

罗布麻内含有能够吸收紫外线的黄酮类化合物[16]。

2.7 吸湿导湿性

罗布麻良好的毛细效应及导湿性，可使人体产生的汗液快速吸附在织物上蒸发外排[17]。

2.8 天然无污染

罗布麻作为天然纤维，大部分为野生无需施肥喷药等。

3 罗布麻纤维的加工

3.1 原麻制备

罗布麻纤维是一种韧皮纤维，位于茎杆的韧皮组织内。收割后经过剥麻、晾晒等初加工后成为原麻。目前主要有手工剥麻和机械剥麻两种方式得到原麻。手工剥麻的罗布麻纤维长度在33 mm以上(38 mm～40mm)，含杂率在70%左右。机械剥麻的纤维长度在28 mm～30 mm左右，含杂率为10%～17%[18]。手工剥麻费工费时，劳动强度大，产量低。机械剥麻效率高，主要采用的方法是碎茎制麻法，一般采用HT807—01罗布麻剥麻机器和HTC—07—12A罗布麻除杂机进行机械剥麻。

3.2 脱胶

罗布麻纤维中含有较多的果胶、木质素等物质，为了充分利用罗布麻纤维，脱胶是关键问题。纺织工业领域采用的脱胶方法主要包括物理微波-超声波脱胶、化学脱胶、生物酶脱胶以及联合脱胶等[19]。物理微波-超声波脱胶是指对纤维进行微波预处理后，利用超声波在液体中所特有的一系列效应，将胶质从纤维中剥离，达到去除胶质，提取纤维的目的[20]。化学脱胶是采用烧碱高温蒸煮的方法，但存在产生大量的工业废水、纤维的药物成分大量流失降低保健功效、损伤纤维长度和强力等缺点。利用微生物的生命活动脱去原麻中胶质的方法，称为生物脱胶法。微生物脱胶耗时较多，制成的精干麻品质不稳定，且脱胶过程不易控制。因此生物化学联合脱胶方法应运而生。现阶段比较先进的脱胶方法是汽爆脱胶技术。该方法具有高效、清洁、无污染、不损伤纤维等特点，同时可以实现罗布麻的多级利用，汽爆液可提取黄酮等物质，汽爆渣可以作为生态板材的原材料。

3.3 罗布麻纤维纺纱

罗布麻纤维细度、强度、光泽、抗腐蚀能力均优于其他麻类纤维及天然纤维。但其长度整齐度差，纤维缺乏卷曲和抱合力，不易被针齿抓取，在纺纱梳理中落纤率大，因而纯纺纺纱难度很大。罗布麻纱线的开发基本是混纺纱，如罗布麻/棉混纺纱、罗布麻/毛混纺纱[4]。为保证罗布麻的混纺质量，罗布麻的混纺比一般在45%～65%(质量分数)[7]，由此加工的成纱，不仅具有麻的风格，还拥有丝般的光泽。为提高罗布麻纱的制成率，在前道工序增加预处理工艺，加入一定量的油剂，使纤维软化，可有效保证罗布麻的含量，提高产品质量。

纺纱工艺流程[16]为：环锭纺：人工小量混棉→梳棉→并条(2道)→粗纱→细纱；转杯纺：人工小量混棉→梳棉→并条(2道)→转杯纺纱机。

4 结语

罗布麻产品具有多种优异性能，受到越来越多的关注和青睐，然而目前罗布麻的开发应用仍以野生原材料为主，易出现原材料供应不足等问题。因此，研究人工种植罗布麻的量产化具有重要意义，既可以提供纺织原材料，又可以防风固沙、绿化环境[21]。罗布麻的开发主要从纤维性能、剥麻技术、脱胶技术、染色性能、罗布麻与其他纺织纤维的混纺技术以及面料开发等方面展开。罗布麻纺织品的开发趋势将是集柔软舒适型、绿色轻薄型和保健功能型于一体的多功能纺织品。同时，织物的色彩、组织纹理的设计应紧跟流行趋势，并且应将多学科、多种技术和多种产品相结合，实现罗布麻的分层分级利用，创新经济合理的罗布麻综合应用新工艺。总之，在绿色、环保的大潮流下，随着人们日益追求纺织品的舒适性和保健性，罗布麻纺织品的开发有着广阔的前景。