黄麻和红麻纤维定性鉴别

文/张祚 熊海鹰 刘超 皮莎莎 姜华 胡小蓉 蒋敏

1 引言

近年来，天然纤维尤其是麻类纤维因其优良的性能又一次受到了人们的重视。目前，苎麻、亚麻类产品在国际市场上深受青睐，随着我国的“入世”，我国的纺织品将在国际市场上占有更大的份额，麻类产品的热销将导致麻类原料的紧缺，这在近年已有所反映。目前，我国的亚麻纤维产量远远不能满足纺织加工业的需求，有近80%的原料不得不从国外进口，成本昂贵。苎麻有时也因原料的紧缺而导致价格不稳[1]。黄麻、洋麻种植与生长容易，产量高、来源广泛、资源丰富，我国是世界上主要的黄麻、洋麻种植与生产国。黄麻、洋麻与苎麻、亚麻等麻类纤维一样，有着优良的吸湿、透气性，同时，还具有较好的力学性能[2]。黄麻、红麻具有价格低廉、吸湿强、散水快、耐摩擦、生物降解性好等优良特性，国内外研究和初步应用表明，黄麻、红麻在纺纱、织造、非织造、土工等领域具有广阔的市场前景。

随着麻纺织工业的发展，麻类纤维鉴别愈来愈被重视，然而黄麻和红麻纤维的鉴别却罕见报道。王成云[3]等运用红外光谱首次鉴别黄麻、红麻，然而由于黄麻、红麻化学成分基本相同，其红外光谱极其相似，特征吸收并不明显，完全依赖于经验判断，主观性很强，因此并不能准确对黄麻、红麻进行鉴别。王雪、刘欢、李志通[4]等运用扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）技术对亚麻、大麻、洋麻、黄麻4种麻纤维进行分析鉴别，但文中对于只简单分析了黄麻和红麻扫描电镜下纵截面形态，其图片并不清晰且特征十分不明显，而红外光谱法没有鉴别出黄麻、红麻。

本文运用纤维细度仪和扫描电镜，综合分析黄麻和红麻脱胶前和脱胶后的纵截面和横截面形态，特别是脱胶后的黄红麻单纤维在纤维细度仪下和扫描电镜下纵截面形态，纤维细度仪下黄红麻束纤维横截面有明显直观的区别，能准确直观地鉴别出黄麻和红麻，从而实现黄、红麻纤维定性分析。

2 试验

2.1 材料和试剂

黄麻；红麻；液体石蜡；火棉胶；氢氧化钠（AR）；浓硫酸（AR）；硅酸钠（AR）；三聚磷酸钠（AR）。

2.2 主要仪器

纤维细度仪（CU-6）(北京和众视野科技有限公司）；扫描电镜（SEM）(日立)；电镜横截面样品支架（定做）；Y172型纤维切片器（国营常州纺织仪器厂）。

2.3 试验方法

2.3.1 纤维细度仪（CU-6）法[5]

纵截面: 取代表性试样，将试样放入Y172型纤维切片器中，切取0.2mm～0.4mm的长度，放在载玻片上，置于显微镜载物台上，加一滴甘油，观察样片中纤维的纵向表面形态特征。

横截面: 将纤维梳理整齐，放入切片器的小孔中，将整个小孔塞满，把突出纤维全部切掉，涂上火棉胶溶液，均匀切取20μm～30μm厚的纤维横截面薄片，用CU-6 型细度仪观察并拍摄纤维横截面。

2.3.2 扫描电镜法

纵截面：戴上手套，在样品台中间位置粘上一小段导电胶，再将代表性试样粘在导电胶上，固定住样品两头。把样品台放在样品高度调节器上，调节样品台高度，使得样品最高点和高度调节器顶部的距离为1mm～2mm，然后装入扫描电镜中，观察并拍摄纤维纵截面。

2.3.3 红、黄麻脱胶方法

将麻纤维捆扎好后放入250mL锥形瓶中，按浴比1:20加入1.5moL/L浓硫酸[水浴温度(60±5）℃]下浸泡60分钟。水洗，烘干后放入250mL锥形瓶中，按浴比1:20加入6g/L氢氧化钠、4.5g/L硅酸钠混合溶液，沸煮60分钟。水洗，挤干水分，再按浴比1:20加入12g/L氢氧化钠、2g/L三聚磷酸钠混合溶液，沸煮90分钟。水洗，烘干至恒重。

3 黄麻、红麻纤维的形态特征

3.1 黄麻、红麻在纤维细度仪(CU-6)下的纤维形态特征

3.1.1 黄麻 、红麻的束纤维纵截面形态

如图1和图2所示，黄麻束纤维由多根单纤维紧密排列而成，有纵向沟槽，有不连续中腔，中腔较小，有横节和横节纹。红麻束纤维由多根单纤维排列而成，纵向有沟槽，有相对连续中腔，中腔较大，无明显的横节和横节纹。

3.1.2 脱胶后黄麻、红麻的单纤维纵截面形态

如图3和图4所示，脱胶后黄麻单纤维呈圆筒状，表面光滑有横节或横纹，部分纤维有较小的中腔。脱胶后红麻单纤维大部分呈扁平带状，部分有扭转，大部分纤维有较大连续的中腔。

3.1.3 黄麻、红麻束纤维横截面形态

如图5和图6所示，黄麻束纤维横截面呈多边形，直径较小，大部分纤维有中腔且中腔较小。红麻束纤维横截面呈多边形，大部分为较规则的五边形、六边形，直径较黄麻粗，有较大中腔。

3.2 黄麻、红麻在扫描电镜（SEM）下的纤维形态特征

3.2.1 黄麻、红麻的束纤维纵截面形态

如图7和图8所示，黄麻束纤维呈多根单纤维粘合成束纤维状，有少量的孔洞，有较深的纵向沟槽和缝隙，有横节和横节纹。红麻束纤维也呈单根纤维粘合成束纤维状，有横节纹，无明显横节，纤维表面较平，有孔洞和缝隙。

3.2.2 脱胶后黄麻、红麻的单纤维纵截面形态

如图9～图12所示，脱胶后的黄麻单纤维呈圆筒状，有凸起横节和横节纹。脱胶后的红麻单纤维呈扁平状，部分有扭转，有不凸起横节和横节纹。

4 结论

本文运用纤维细度仪（C U-6）和扫描电镜（SEM），综合分析脱胶前和脱胶后黄麻和红麻结构特征，直观准确地鉴别出黄麻和红麻，实现了黄麻、红麻准确定性分析，解决了黄麻、红麻鉴别难题。