摘要:分析了大麻纤维的主要结构特点和化学组成, 总结归纳了目前大麻的主要脱胶方法有: 化学脱胶法、物理脱胶法、 生物脱胶法三大类。基于各大脱胶技术的脱胶机理，提出在大麻脱胶应该是多种方法联合使用,充分利用物理方法进行预处理,结合生物脱胶技术或化学脱胶技术，缩短脱胶时间,提高脱胶的效率、 效果，保证纤维质量, 达到绿色环保的要求。
关键词:大麻; 脱胶方法;脱胶机理；优化
大麻纤维是植物纤维中之韧皮纤维，又称汉麻，火麻，俗称线麻，是天然纤维中韧度最高可自然分解的环保纤维，耐干旱 盐碱，也是一种资源丰富和性能优良的纺织原料 。大麻纤维是各种麻纤维中最细软的一种，细度仅为苎麻的三分之一，与棉纤维相当 。大麻纤维顶端呈钝圆形，没有苎麻 亚麻那样的尖锐端 ；大麻纤维中有细长的空腔，并与纤维表面纵向分布着的许多裂纹和小孔洞相连，具有优异的毛细效应；大麻纤维的横截面为不规则的多边形 三角形等，中腔呈线形或椭圆形 大麻的分子结构为多棱状，较松散，有螺旋线纹；大麻纤维分子结构稳定，分子排列的取向度好，产生静电能力极低 。这些结构特征大使大麻纺织制品穿着舒适无刺痒感、吸湿透气服用凉爽、抑菌消臭吸附异味、防紫外线辐射消散声波、抗静电[1]。要使大麻作为纺织原料,必须对其原麻作适度脱胶得到精麻。脱胶是获得大麻纤维的关键工艺，大麻纤维的优良性能能否得到充分发挥，与其脱胶的好坏有直接关系。大麻的组成成分和纤维结构决定了大麻比苎麻、亚麻脱胶困难。
1 大麻纤维的特点
从大麻茎杆上直接剥离下来的称为原麻，原麻中除含有纤维素成分外还含有一定量的非纤维素成分，包括木质素、半纤维素、蜡脂质、果胶及部分水溶物和灰分等。若使原麻具有可纺性，必须把这些非纤维素成分去除，得到精干麻，即脱胶。
1.1大麻纤维的化学成分
大麻纤维中木质素和半纤维素的含量高低直接影响脱胶难度和脱胶后的纤维质量。从表1[2]中我们可以看出，大麻的木质素和半纤维素的含量比亚麻、苎麻的含量要高许多，因此脱胶的难度也增加。
表1 麻类纤维化学成分比较
1.2大麻纤维的结构特点
大麻纤维最初是由葡萄糖基被氧桥连接成的链状大分子平行排列，聚合成分子团系统，进而组成有空隙的纤维骨架—纤维系统[1]。大麻纤维含胶质分为3个层次：纤维与纤维之间的胶质系统、纤维系统之间的胶质系统和链状分子团系统之间的胶质系统。因此，大麻单纤维细胞在胞间层物质的粘结下交织成网状，而苎麻纤维细胞则呈排列整齐、紧密靠近的平行的聚集体，而且大麻纤维细胞还与半纤维素等呈化学键连接，这也增加了脱胶的难度。更为关键的是，大麻单纤维过短，一般为7～50mm，且纤维整齐度差，若将胞间层物质全部脱去(即全脱胶)势必造成短绒，失去可纺性，因此必须由残胶将单纤维粘连而成纤维束工艺纤维进行纺纱，这就是所谓的“适度脱胶”工艺。由于上述特点大麻脱胶难度增大。
2 大麻脱胶机理和脱胶方法
大麻纤维脱胶，是除去除纤维素以外的胶质，包括木质素、半纤维素、蜡脂质、果胶及部分水溶物和灰分等，主要是适度除去果胶质及对纤维质量最有害的木质素。目前在国内外主要采用的大麻脱胶方法有以下几种：天然水沤麻法、化学脱胶法、微生物脱胶法、生物酶脱胶法、超声波处理法、闪爆处理法及其两种方法的联合脱胶技术等。按脱胶机理来说，以上大麻脱胶方法或是利用物质使胶质溶解或降解成小分子从大麻纤维上分离，或是利用外力使大麻纤维纤维系统破裂、粉碎，使胶质从大麻纤维上脱落，所以根据脱胶机理，大麻纤维脱胶方法分为三大类，即化学脱胶法、物理脱胶法、生物脱胶法。
2.1 化学脱胶法
目前我国的大麻纺织企业主要采用化学脱胶工艺，工艺中以碱剂为主，辅以氧化剂、助剂和一定的机械作用达到脱胶目的。其原理是利用大麻纤维中的胶质和纤维素对无机酸、 碱、 氧化剂作用的稳定性不同,去除原麻中的胶质，保留纤维素成分。
化学脱胶法主要存在的问题，一是除去木质素效果不理想；二是工艺流程长，消耗原料和能耗多, 对纤维损伤较大,按照GB 8978 —1996 三级排放标准, 其CODCr、 BOD5分别为1 000、 600 mg/ L, 严重污染环境[3]。
2.2 物理脱胶法
超声波脱胶技术、 蒸汽爆破 (即“闪爆” )脱胶技术、 旋辊式机械脱胶等均属于物理脱胶法，此类方法的最大优点是无污染。
物理脱胶机理，是在外力（超声波、汽爆、机械作用等）作用下，使大麻纤维外包胶质层产生大量的裂缝、原麻聚合体中纤维素分子链(同时还有半纤维素分子链、木质素分子链以及果胶质分于链) 多次产生剪切等现象，使原麻中的脆性胶质发生破碎、剥落，纤维与胶质脱离,达到脱胶的目的。
目前,物理脱胶法作为一种预处理的方法,在脱胶中起到积极作用,但还需要与其他方法合理配合使用[4]。
2.3 生物脱胶法
传统天然水沤麻脱胶法、微生物脱胶、酶法脱胶都属于微生物脱胶法。生物脱胶法脱胶机理的实质是，微生物产生的酶将韧皮中的各种胶质分解为小分子化合物，使纤维胶质分离。
生物脱胶法，快速高效，无污染，生产的精干麻质量好。但从目前来看，单一的生物脱胶还无法应用于工业生产，主要是酶活力太低，酶脱胶后的原麻还含有较多的胶质，必须通过化学精炼过程的弥补，才能达到脱胶的质量要求。
3 大麻脱胶方法的优化
从上可知，单一的脱胶方法存在各种各样的问题，如：传统的温水沤麻和化学脱胶方法均存在产量低, 质量不稳定和环境污染严重等弊端；酶法脱胶虽然能耗低,对环境的污染少, 但存在脱胶不彻底的缺点[5]；单一蒸汽闪爆法存在质量不易控制、脱胶效果不太理想的弊端等等。为了克服单一脱胶法存在的问题，联合脱胶技术有了一定的研究，取得了一定的进展，如蔡侠等的大麻微生物—蒸汽爆破联合脱胶技术[6]，吴君南等的大麻纤维高温—闪爆联合脱胶技术[3]， 俞春华等的大麻纤维高温—酶联合脱胶技术[5]；尹云雷等的大麻纤维的蒸汽闪爆—化学联合脱胶工艺技术[7]等等。现有研究基础表明，化学脱胶法、物理脱胶法、生物脱胶法两两结合的联合脱胶技术能获得较好的脱胶效果。特别从脱胶机理分析，物理脱胶技术与化学脱胶技术或与生物脱胶技术相结合的脱胶技术，以物理脱胶技术作为预脱胶，使胶质系统破裂、纤维超分子结构遭到破坏、结晶结构松散，使后期的脱胶物质（化学物质或酶）较容易进入大麻纤维系统进行有效脱胶，工艺流程短、能耗低，污染少，质量容易控制。
参考文献：
[1] 张祥文.关于大麻纤维性能及其可纺性的探究[J].广西纺织科技，2010，39（2）:20-22.
[2] 张金燕.大麻纤维的性能研究与产品开发[J].上海毛麻科技，2008（1）:30-34.
[3] 吴君南， 郝新敏， 唐宗留， 等． 大麻纤维高温—闪爆联合脱胶技术［J］． 纺织学报， 2007， 28(11) :76 － 80．
[4] 金钢.大麻脱胶方法的研究进展[J].南京林业大学学报，2009,33（4）：140-144.
[5] 俞春华，冯新星，贾长兰，等. 大麻纤维高温—酶联合脱胶技术[J].纺织学报，2007,28（6）：79-82.
[6] 蔡侠，熊和平，严理，等.大麻微生物—蒸汽爆破联合脱胶技术[J].纺织学报，2011,32（7）：75-79.
[7] 尹云雷，周永凯，张华. 大麻纤维的蒸汽闪爆—化学联合脱胶工艺技术[J].北京服装学院学报，2009,29（4）：20-26.
(中国纤检)
