西欧雨露麻纤维的前处理工艺及微观结构变化研究

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本文使用过氧化氢单工艺、氢氧化钠单工艺对西欧雨露亚麻纤维进行传统工艺处理,在探讨工艺的过程中,通过常用表征方式测试其表面及微观结构;通过检测鉴定处理该亚麻纤维的残液来反向研究前处理过程中亚麻纤维溶解部分色素漂白的过程,避免了亚麻纤维成分复杂,样品难以鉴别的缺点。实验结果表明:氢氧化钠单工艺可以去除纤维表面覆盖的果胶层、低聚合度果胶、半纤维素、木质素,但是对亚麻纤维内部的果胶、木质素的去除效果有限;整体来讲过氧化氢单工艺对纤维附着物去除的效果低于氢氧化钠单工艺,不能大量地去除亚麻纤维表面包裹的果胶层、低酯化度果胶、半纤维素,但保有温和的去除效果;煮练和漂白这两种工艺的处理效果都伴随着前处理工艺中各项工艺条件的加强而增强。亚麻纤维在煮练和漂白的前处理过程中纤维素结构和结晶区的结构没有发生本质的变化,晶型基本保持不变。相比较于过氧化氢,氢氧化钠更能直接破坏结晶区使结晶区域缩小。从扫描电镜和红外谱图可以推断,果胶不能在短时间内完全水解,碱性条件对果胶的水解作用不是十分强烈,更多的是促使果胶从纤维上剥离。经过过氧化氢单工艺的漂白,亚麻纤维的红外光谱1500~2500cm-1区域发生明显的凹陷,该区是三键和累积双键的振动区。说明过氧化氢对亚麻纤维有极高的可及性、广泛的氧化作用,破坏了大量木质素内含的发色基团和色素发色基团,即大量的双键结构被氧化破坏。漂液色素的结构被破坏,漂液表现为无色,而果胶还能够正常存在,可见亚麻杂色与单纯的果胶结构没有互相依存的关联性。亚麻纤维原色可能由木质素与色素组成,其中可溶于溶剂的色素紫外吸收波长为327nm,其对应颜色为绿光黄色,浓度较高时为棕色。在漂白过程中,残液中部分甲基和羟基共同转化为醚键的增加,此时漂白过程完成。对比煮练残液,可溶的色素可能是由黄酮类分子间氢键发色。
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