氧化脱胶体系对亚麻纤维理化性能的影响

汤灵辉 孟超然 张琳 沈根 傅佳佳

摘要： 尽管亚麻纤维的氧化脱胶技术因高效环保受到研究者的广泛关注，不同氧化体系脱胶制得纤维理化性能的差异尚未有系统报道。本文采用碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系及NHPI体系四种氧化体系进行亚麻纤维的脱胶。结果表明：四种氧化体系均能成功实现亚麻纤维的脱胶，脱胶后纤维的残余木质素含量分别为1.29%、1.74%、1.62%、1.42%，残余果胶含量分别为1.09%、1.58%、1.34%、1.67%，聚合度分别为1 268、2 315、1 086、572，束纤维强度分别为49.14、63.09、39.08、24.41 cN/tex，线密度分别为10.41、15.72、8.33、10.32 dtex。可见，NHPI体系制得的纤维强伸性能较差且残余果胶含量较高;TEMPO体系制得的纤维线密度较佳，但残余木质素含量较高且聚合度较低;过碳酸钠体系制得的纤维强伸性能最佳，但残余木质素及残余果胶含量较高;碱性过氧化氢体系制得的纤维则残余胶质含量最低。

关键词： 亚麻纤维;氧化脱胶;纤维强伸性能;残余木质素;残余果胶;纤维损伤

中图分类号： TS123.3

文献标志码： A

文章编号： 1001-7003（2023）03-0046-08

引用页码：

031107

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2023.03.007（篇序）

亚麻制品因具有诸多优良特性而深受消费者喜爱，市场前景广阔。束状亚麻纤维存在于亚麻原茎中，由复杂的胶质组分黏连在一起，通常需要利用生物、物理或化学方法降解胶质，使纤维素与胶质及韧皮部脱离，从而获得可加工的原麻纤维［1］。传统化学脱胶法是目前工业生产中制备亚麻纤维的常用方法，主要包括强碱液煮炼、酸洗及大量漂白剂漂白等工艺［2］。化学脱胶法制备的纤维结构完整、性能良好，但其生产流程繁琐，能耗高且污染大。研究和开发高效、节能的氧化脱胶受到研究者的广泛关注，近年来利用各类氧化剂体系对亚麻纤维进行脱胶已经成为一个研究热点。氧化脱胶的主要原理是采用氧化剂快速降解胶质［3］，并且可以在脱胶的同时完成漂白，能够简化先前的煮炼—漂白工艺。

目前，碱性过氧化氢是亚麻氧化脱胶最常用的体系，过氧化氢在碱性条件下分解生成的自由基和氧化性物质［4］（如

O2、HO—、HOO—、O2—、HOO—）可以快速氧化去除亚麻中的胶质成分，但需要注意该体系过度氧化对纤维的强度会造成一定程度的损伤。过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种强氧化剂，具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，其水溶性较好、漂白能力强，且无毒无污染，在纺织工业中常被用作漂白剂和染整剂。刘国亮［5］使用过碳酸钠对苎麻纤维进行脱胶，发现溶液中的碳酸钠可以有效地控制过氧化氢的分解速度，制得的纤维具有较佳的强伸性能。2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化物自由基（TEMPO）是一种具有弱氧化性的哌啶类氮氧化物自由基，TEMPO可选择性地将纤维素上C6位的伯羟基氧化为醛基或羧基［6］。Buapan Puangsin、Jovana Milanovic等研究者［7-8］采用TEMPO/NaBr/NaClO体系对大麻纤维进行选择性氧化，成功在纤维表面引入了醛基、羧基等官能团，处理后的大麻纤维木质素和半纤维素去除效果明显，但纤维聚合度大幅下降。N-羟基邻苯二甲酰亚胺（N-Hydroxyphthalimide，NHPI）是一种具有高反应活性，能够在温和反应条件下选择性氧化纤维素分子中C6位伯羟基［9］的氧化剂。Coseri Sergiu等［10］将NHPI/NaClO/NaBr体系氧化多种纤维素材料，制得了具有高浓度羧基且解聚量很少的氧化纤维素。相比于TEMPO氧化体系，NHPI体系氧化纤维素反应条件更温和，所形成产物分子链中具有更多的羧基［11］，但暂未见其用于麻类纤维脱胶研究的报道。针对上述氧化体系制得麻纤维的理化性能差异，目前暂未有系统的对比研究。

基于此，本文采用碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO/NaClO/NaBr及NHPI/NaClO/NaBr四种氧化体系，在相同条件下通过一次煮炼的方式处理亚麻纤维，对比几种氧化脱胶体系处理下亚麻纤维理化性能的差异，为亚麻脱胶过程中氧化体系的选取提供新思路。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

原料：木质素含量3.12%、果胶含量1.91%、聚合度2806的亚麻粗纱（常州美源亚麻纺织有限公司）。

试剂：氢氧化钠（NaOH）、30%过氧化氢（30%H2O2）、九水偏硅酸钠（Na2SiO3·9H2O）、三聚磷酸钠（Na5P3O10）、次氯酸钠水溶液（活性氯含量5.8%的NaClO）、溴化钠（NaBr）、浓硫酸（H2SO4）、苯（C6H6）、无水乙醇（C2H6O）、一水合草酸铵（C2H8N2O4·H2O）、双氢氧化乙二胺铜溶液（C2H6CuN2）（国药集团化学试剂有限公司），过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）（阿拉丁试剂（上海）有限公司），2，2，6，6-四甲基哌啶-氮-氧化物（TEMPO）（山东麦克林生化科技有限公司），N-羟基邻苯二甲酰亚胺（NHPI）（阿达玛斯贝塔（上海）化学试剂有限公司），实验用水为去离子水。

仪器：GZX-9030MBE型电热鼓风干燥箱（上海博讯实业有限公司医疗设备厂），AX224ZH/E型电子天平（奥豪斯仪器（常州）有限公司），HH-4型数显恒温水浴锅（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司），WSB-2型白度计（上海昕锐仪器仪表有限公司），Y171B型纤维切断器、YG011N型束纤维强力仪（南通宏大实验仪器有限公司），JN-B-25型精密扭力天平（上海良平儀器仪表有限公司），D2 PHASER型X射线仪（德国布鲁克AXS有限公司），su1510型扫描电子显微镜（日本日立株式会社），Nicilet is10型傅里叶变换红外光谱仪（美国赛默飞世尔科技有限公司）。

1.2 工艺条件

1.2.1 工艺流程

亚麻粗纱（5 g）→氧化煮炼（浴比1︰20，75 ℃，2 h）→热水洗（70 ℃）→冷水洗→烘干（105 ℃，3 h）。

1.2.2 工艺参数

1） 碱性过氧化氢煮炼：过氧化氢6 g/L、氢氧化钠10 g/L（硅酸钠2.5 g/L、三聚磷酸钠2 g/L）;

2） 过碳酸钠煮炼：过碳酸钠15 g/L（硅酸钠2.5 g/L、三聚磷酸钠2 g/L）;

3） TEMPO体系煮炼：TEMPO 0.05 g、溴化钠0.5 g、次氯酸钠水溶液15 mL，配置成100 mL溶液;

4） NHPI体系煮炼：NHPI 0.05 g、溴化钠0.5 g、次氯酸钠水溶液15 mL，配置成100 mL溶液。

1.3 测 试

1.3.1 白度测试

参照GB/T 17644—2008《纺织纤维白度色度试验方法》，在WSB-2型白度计上进行测试，每个试样在不同部位测试5次取平均值。

1.3.2 失重率测试

W/%=m0-m1m0×100（1）

式中：W为纤维的失重率，%;m0为处理前的纤维干重，g;m1为脱胶煮练后的纤维干重，g。

1.3.3 残胶率及化学成分分析测试

根据GB/T 5889—1986《苎麻化学成分定量分析方法》对亚麻纤维进行残胶率测试，以及脂蜡质、水溶物、果胶、半纤维素等化学成分分析测试。

木质素含量测试［12］：称取1 g左右（ma）提取完脂蜡质的亚麻纤维放入30 mL锥形瓶中，加入15 mL质量分数为72%的硫酸浸透试样，置于25 ℃水浴恒温磁力搅拌器中搅拌2 h。结束后，将锥形瓶内水解悬浮液加水漂洗并全部移入圆底烧瓶中至总体积为150 mL，装好球形冷凝管煮沸回流4 h，取出并静置使木质素沉积下来。用已知质量的砂芯漏斗（mb）反复抽滤混合液，用热水洗涤至最后滤出的洗液滴加10%氯化钡溶液不再浑浊，广泛pH值试纸檢查漏斗边缘不再呈酸性为止，取下砂芯漏斗放于105 ℃的烘箱中烘3 h后放入干燥器内平衡后称量（mc）。再按下式计算亚麻纤维中木质素的含量：

L/%=mc-mbma×100（2）

式中：L为纤维的木质素含量，%；ma为绝干纤维试样质量，g;mb为烘干后玻璃砂芯漏斗质量，g;mc为烘干后玻璃砂芯漏斗和木质素质量，g。

1.3.4 聚合度测试

根据FZ/T 50010.3—2011《黏胶纤维用桨粕黏度的测定》对亚麻纤维进行聚合度测试，每组试样测试3次取平均值。

先根据试样溶液在黏度计的流出时间（ts）计算出溶液的相对黏度（η相对）：

η相对=h×ts（3）

式中：η相对为相对黏度;h为黏度计常数，s-1;ts为试样溶液的流出时间，s。

再由η相对值在附录表中查出相应的［η］·ρ值，根据样品质量和溶液体积计算出溶液黏度ρ，则特性黏度［η］的值（以mL/g表示）即可确定。最后根据下式计算纤维的聚合度：

DP0.905=0.75［η］（4）

1.3.5 纤维机械物理性能测试

线密度测试：参考GB/T 5884—1986《苎麻纤维支数试验方法》对亚麻纤维线密度进行测试，先用钢梳将纤维梳理整齐平行，再在Y171B型纤维切断器（切断长度20 mm）上切断，用扭力天平称量束纤维的质量，并统计所含有的亚麻纤维的根数。最后按下式计算其线密度：

Ndt=m×100.02×n（5）

式中：Ndt为纤维的线密度，dtex;m为束纤维的公定质量，mg;n为束纤维含有的纤维根数，根。

束纤维强度测试：亚麻纤维之间的各项性能离散性很大，测量单纤维强度很难准确反映亚麻纤维的强力，因此测量亚麻束纤维的强度来表达其力学性能［13-14］。参考GB/T 13783—1992《棉纤维断裂比强度的测定平束法》对亚麻纤维进行束纤维强力测试，使用束纤维强力仪测试，夹持距离近似零隔距，能够准确反映亚麻纤维的强力。最后按下式计算束纤维强度：

P0=PL1 000G（6）

式中：P0为束纤维强度，cN/tex;P为束纤维断裂强力，cN;L为切断纤维的长度，mm;G为切断纤维的质量，mg。

1.3.6 X射线衍射测试（XRD）

使用D2 PHASER型X射线衍射测试仪检测苎麻纤维的结晶度。铜靶的加速电压和电流分别为40 kV和40 mA，扫描速度0.08°/s，2θ范围5°～55°。

1.3.7 红外光谱测试（FTIR）

使用Nicolet is10红外光谱测试仪检测脱胶前后纤维中官能团的变化情况，波长的测试范围4 000～400 cm-1。

1.3.8 扫描电镜测试（SEM）

样品的表面形貌在su1510型扫描电子显微镜（SEM）下观察。测试条件为相对湿度65%，温度20 ℃，加速电压10 kV，测试前样品需进行镀金处理。

2 结果与分析

2.1 各氧化体系对纤维化学成分的影响

由表1可知，四种氧化体系对胶质成分均有明显的去除效果，使得纤维素的占比得到了较大幅度的提升。其中，碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系和NHPI体系处理后的亚麻纤维中纤维素的含量分别提升了14.27%、8.53%、13.31%和14.11%;纤维中存在一定量的脂蜡质可以使得纤维松散、柔软、有光泽。因此，脂蜡质在脱胶过程中不应被完全去除，实际生产中一般还需要额外的添加给油工序来提升纤维的可纺性［15］。上述四种氧化体系均只去除了少量的脂蜡质，这对提升亚麻纤维的品质是有益的。半纤维素是纤维中除纤维素外含量最多的成分，四种氧化体系处理后半纤维素含量依次降低了30.62%、13.37%、30.87%和37.03%，脱胶后的纤维中仍保留着较高含量的半纤维素，据相关研究表明，适当保留纤维中的半纤维素不仅不会造成纤维强伸性能的降低，而且有利于提升纤维的制成率［16-17］;果胶和木质素因对亚麻纤维的性能和手感有重要影响，是去除的主要对象及衡量亚麻脱胶效果的重要指标。四种氧化体系处理后果胶含量依次降低了42.93%、17.28%、29.84%和12.57%，因此对果胶的去除效果为碱性过氧化氢＞TEMPO体系＞过碳酸钠＞NHPI体系;四种氧化体系处理后木质素含量依次降低了58.65%、44.23%、48.08%和54.49%，因此对木质素的去除效果为碱性过氧化氢＞NHPI体系＞TEMPO体系＞过碳酸钠。可见，碱性过氧化氢煮练对果胶和木质素的去除效果是上述氧化体系中最明显的。

2.2 各氧化体系对纤维失重率和残胶率的影响

由图1可知，碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系、NHPI体系四组样品的失重率分别为12.56%、8.27%、15.80%、28.43%，残胶率分别为10.67%、15.89%、11.17%、14.15%。过碳酸钠处理后纤维的失重率最低、残胶率最高，

说明其纤维的制成率较高，但去除胶质的能力相对其他氧化体系最弱;碱性过氧化氢处理后的纤维失重率相对过碳酸钠较高，而相对TEMPO体系和NHPI体系较低，但纤维的残胶率是最低的，说明其不仅能十分有效地去除胶质，而且在脱胶过程中对纤维素的降解损伤程度也大幅度低于TEMPO体系

和NHPI体系;TEMPO体系处理后的纤维失重率和残胶率略高于碱性过氧化氢，其去除胶质的能力也较佳;NHPI体系处理后的纤维的失重率最大且残胶率也较高，说明其氧化活性很高，在脱胶过程中对纤维素的降解損伤很大，但脱除胶质的效果却不及碱性过氧化氢和TEMPO体系。

2.3 各氧化体系对纤维白度的影响

由图2可知，原麻、碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系、NHPI体系五组样品的白度分别为15.5、60.6、54.6、42.6、39.4。相较于原麻，经氧化煮练后的纤维白度都得到了明显改善，这是由于双氧水、次氯酸钠等漂白剂主要作用于木质素等非纤维素成分和着色物质，因此可以提高纤维白度及纤维柔软性。其中碱性过氧化氢处理下的纤维白度最高，说明碱性过氧化氢对亚麻纤维具有良好的脱胶漂白效果。因为在碱性条件下，过氧化氢易发生分解产生多种物质和自由基（如O2、HO—、HOO—、O2—、HOO—），这些基团在碱性条件下具有强氧化性，可以迅速将亚麻中的胶质脱除。

2.4 各氧化体系对纤维聚合度的影响

由图3可知，原麻、碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系、NHPI体系五组纤维的聚合度分别为2 806、1 268、2 315、1 086、572。纤维聚合度是反映其强伸性能的重要方面，一般聚合度越高的纤维强伸性能越好。过碳酸钠体系制得的纤维聚合度最高，这是因为过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质，碳酸钠可以起到缓冲脱胶液pH值的作用，能够有效控制过氧化氢的分解速度和程度，因此对纤维的损伤也相对较小。此外NHPI体系处理过的纤维聚合度下降很大，说明其纤维素发生了强烈的氧化降解，纤维的损伤较大。因此在使用氧化体系作为脱胶手段时，要关注脱胶过程中对纤维的保护，减少氧化作用对纤维素造成的降解及对纤维性能造成的损伤。

2.5 各氧化体系对纤维线密度及束纤维强度的影响

由图4可知，原麻、碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系、NHPI体系五组样品的线密度分别为21.53、10.41、15.72、8.33、10.32 dtex，束纤维强度分别为71.60、49.14、63.09、39.08、24.41 cN/tex。TEMPO体系处理后的纤维线密度最小，纤维分离均匀，碱性过氧化氢和NHPI体系处理过的亚麻纤维线密度接近且略大于TEMPO体系，而过碳酸钠处理后的纤维线密度则明显高于其他体系，线密度的小幅度变化不会对纤维的实际使用产生较大影响，但增幅过大则可能会导致纤维的可纺性下降。束纤维的强度大小依次是原麻＞过碳酸钠＞碱性过氧化氢＞TEMPO体系＞NHPI体系，其规律和纤维聚合度之间呈现出相同的趋势，不同氧化体系对纤维的作用机理和程度是不同的，因此在脱胶过程中对纤维胶质的去除效果及对纤维的损伤程度上具有明显差异。在使用氧化体系脱胶时，需要充分考虑脱胶过程中对纤维素的保护，通过工艺优化或添加助剂等方式在降低反应剧烈程度的同时且能较

好地脱除胶质，从而减少氧化作用对纤维性能造成的损伤。值得注意的是，NHPI体系处理后纤维的纤维素保留率（82.93%）与其他氧化体系处理后纤维的纤维素保留率相近且均比较高，但其束纤维强度（24.41 cN/tex）及聚合度（572）却非常低，这表明影响纤维强伸性能的更显著因素是纤维素的聚合度，而非纤维素的保留率。

2.6 XRD衍射图谱分析

原麻及各氧化体系处理下的纤维XRD图谱如图5所示，都存在两个特征吸收峰，22°～23°是纤维素Ⅰ的特征吸收峰（002晶面），14.7°～16.7°是纤维素Ⅱ的特征吸收峰（101晶面）。当麻纤维中纤维素含量较高时，15.1°～16.8°处会出现特征吸收峰。当纤维中含有大量无定型物质（如木质素、半纤维素和无定型纤维素）时，这两个峰重叠成为一个较宽的峰［18-19］;原麻纤维和脱胶后亚麻纤维的XRD图谱基本相同，可见上述四种氧化体系处理亚麻纤维，不会造成纤维晶型的变化。原麻及各氧化体系处理下的纤维结晶度如表2所示，四种氧化处理下的纤维结晶度依次提升了4.15%、1.93%、0.20%、3.37%，说明氧化体系能够去除非晶态的胶质成分，由于半纤维素的结晶度远低于纤维素，其含量的提高会导致纤维整体的结晶度的下降［20］。由表1中原麻及各种氧化体系处理后纤维的化学成分含量可知，碱性过氧化氢及NHPI体系处理下的纤维素含量较高且半纤维素含量较低，因此结晶度相对较大。一般情况下，纤维的断裂强度会随结晶度的上升而升高，柔软度则随结晶度的上升而下降［21-22］，但值得注意的是，虽然经碱性过氧化氢及NHPI体系处理后的纤维结晶度较高，但纤维依旧表现出较低的断裂强度，这可能与非晶态纤维素的过度水解有关［23］。

2.7 FTIR红外光谱分析

原麻及各氧化体系处理下的纤维FTIR红外图谱如图6所示。由图6可见，各样品的FTIR图谱上都存在典型的纤维素特征峰，这包括—OH的伸缩振动峰（3 336 cm-1），甲基与亚甲基中C—H的伸缩振动峰（2 909 cm-1），—CH2的对称弯曲振动峰（1 318 cm-1），C—O—C的伸缩振动峰（1 033 cm-1）。与原麻的FTIR图谱相比，经氧化体系处理后的这些属于纤维素的特征峰吸收强度明显增强，这表明纤维中的纤维素含量显著上升;2 847 cm-1处是木质素中C—H的伸缩振动，几种氧化体系处理后的纤维该处峰伸缩振动相比原麻减弱，可见氧化体系对去除原麻中的木质素均具有较明显的作用;1 736 cm-1处为CO聚木糖伸缩振动，各氧化体系处理后的纤维在该处的振动峰减小，说明去除了一定量的半纤维素;1 644 cm-1处左右为果胶的特征吸收峰，各氧化体系处理后的纤维在该处的吸收峰有所减弱，说明经过氧化体系处理后，果胶的含量有所降低，胶质结构黏连现象减弱。

2.8 SEM扫描电镜分析

图7显示了原麻和经过不同氧化体系处理后的亚麻纤维的扫描电子显微镜照片。从图7可以看出，亚麻原麻（图7

（a））的表面被许多的非纤维素成分紧密包裹。用碱性过氧化氢处理后的亚麻纤维（图7（b））表面的胶质得到了明显的去除，纤维之间也出现了明显的分离，纤维表面非常的清洁且光滑;用过碳酸钠处理后的亚麻纤维（图7（c））也出现了较好地分离，但是纤维表面仍有部分胶质残留;用TEMPO体系和NHPI体系处理后的亚麻纤维（图7（d）（e））均具有明显的分离，TEMPO体系处理后的纤维表面较为光滑，而NHPI体系处理后的纤维表面光滑程度不均匀，部分纤维表面仍黏附着大量的胶质。这也说明了相较于TEMPO体系，NHPI体系反应更为剧烈，在脱除胶质的同时也较为严重地损伤了纤维，且其对胶质的去除效果反而不及TEMPO體系和碱性过氧化氢体系。

3 结 论

本文为拓宽亚麻氧化脱胶研究思路，对比了四种氧化脱胶体系处理下亚麻纤维理化性能的差异。

1） 氧化脱胶体系流程简洁，碱性过氧化氢、过碳酸钠、TEMPO体系和NHPI体系四种氧化脱胶体系均能成功实现对亚麻的脱胶。脱胶后的亚麻纤维果胶、木质素等胶质成分含量大幅下降，纤维素含量占比显著增加，纤维的综合品质和使用价值进一步提升。

2） 相同处理条件下，经四种氧化脱胶体系处理后的亚麻纤维理化性能差异明显，综合来看碱性过氧化氢的处理效果较佳。TEMPO体系处理后的亚麻纤维细度较佳，胶质去除情况良好，但聚合度及束纤维强度相对较低;NHPI体系处理后的亚麻纤维失重率较大（制成率较低），且纤维聚合度、束纤维强度及胶质去除情况均较差，脱胶过程宜采用更温和的反应条件以减少对纤维的损伤;过碳酸钠处理后的亚麻纤维聚合度及束纤维强度较佳，果胶、木质素等胶质去除效果则相对较差;碱性过氧化氢处理后的亚麻纤维白度、线密度较佳，果胶、木质素等胶质去除效果较好，脱胶过程会对纤维造成一定的损伤，但程度不及TEMPO体系和NHPI体系。

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Effects of the oxidation system on physicochemical properties of flax fibers

TANG Linghui， MENG Chaoran， ZHANG Lin， SHEN Gen， FU Jiajia

（College of Textile Science and Engineering， Jiangnan University， Wuxi 214122， China）

Abstract：

Linen products are widely used in clothing， home textiles and industrial textiles and are favored in the textile market for their excellent properties， such as good moisture permeability， antibacterial and anti-radiation properties. The key to improve the spinnability of flax raw materials and the quality of finished products lies in degumming and extracting high-quality hemp fibers. Traditional chemical degumming methods of flax involve complicated steps， long production process and high labor intensity， which is no longer in line with the current trend of efficient production in factories. The research and development of efficient and energy-saving oxidative degumming has attracted wide attention of researchers. In recent years， degumming flax fibers with various oxidant systems has become a research hotspot. The main principle of oxidation and degumming is to use oxidizer to quickly degrade the colloid， and complete the bleaching at the same time， which can simplify the cooking-bleaching process in the traditional de-bonding process. At present， alkaline hydrogen peroxide is the most commonly used flax oxidation degumming system， sodium percarbonate is often used as bleach and dyeing agent in the textile industry， while the TEMPO system and the NHPI system are more frequently used for selective oxidation of plant cellulose to prepare fibers with high carboxyl content of high added value. However， no related application in degumming of hemp fibers has been reported. At the same time， the differences of physical and chemical properties of the four oxidation systems have not been systematically studied. The four oxidation systems of alkaline hydrogen peroxide， sodium percarbonate， TEMPO system and NHPI system were used in this study. The results show that all the four oxidation systems can successfully realize the degumming of flax fibers. Compared with primary flax， the collagen content of flax fiber lignin and pectin decreases significantly， the change of polymerization and bundle fiber strength varies greatly， and the fiber fineness and whiteness are greatly improved. Specifically， in terms of the NHPI system， the fiber polymerization degree is 572， the bundle fiber strength is 24.41 cN/tex， and the pectin content is 1.67%， and its fiber tensile performance is poor and the residual pectin content is high. As for the TEMPO system， the fiber fineness is 8.33 dtex， the degree of aggregation is 1 086， the lignin content is 1.62%， and the fiber fineness is satisfactory. However， the residual lignin content is relatively high and the polymerization degree is relatively low. As regards the sodium supercarbonate system， the fiber polymerization degree is 2 315， the beam line dimension strength is 63.09 cN/tex， the lignin content is 1.74%， and the pectin content is 1.58%. Its fiber strength and elongation performance is satisfactory， while the gum content of residual lignin and residual pectin is relatively high. As for the alkaline hydrogen peroxide system， the fiber whiteness is 60.6， the lignin content is 1.29%， and the pectin content is 1.09%. It has the lowest fibrous pectin content. By exploring the differences in the physical and chemical properties of flax fibers under the four oxidation degumming systems， this paper provides a new idea for the selection of the oxidation system in the flax degumming process.

Key words：

flax fiber; oxidation degumming; fiber strength and elongation; residual lignin; residual pectin; fiber damage

收稿日期：

2022-06-08;

修回日期：

2023-01-18

基金項目：

国家自然科学基金面上项目（31470509）;江苏省自然科学基金青年基金项目（BK20190609）;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（JUSRP122006）;纺织行业天然染料重点实验室开放基金资助项目（SDHY2122）;江南大学大学生创新训练计划项目（2022049Z）

作者简介：

汤灵辉（1997），男，硕士研究生，研究方向为功能纺织材料。通信作者：傅佳佳，教授，kathyfjj@126.com。