罗布麻是世界上一种生存能力极强的珍稀野生植物1，广泛分布于盐碱地、河岸、河流平原和沙质土壤中。2– 4 AV 纤维在植物韧皮部中含量丰富5并且由于其优异的物理和机械性能而引起越来越多的兴趣，6也因此被称为“野生纤维之王”。7 , 8 Ma 等。9进行了分类、分布、化学成分、结构、作为茶叶的利用等，深入研究了AV的现状，为其产业发展提供指导。Gao 和 Yu 10发现脱胶 AV 纤维的结构和性能使其适用于直接纺织和其他应用。马和孙11发现AV纤维具有高强度、高模量和低伸长率。王等人。12发现AV纤维由于其特殊的形态结构，具有良好的吸湿性、透气性、抗静电性、保温性和抗菌性。然而，表面没有槽，导致保持力差，因此难以旋转。顾等人。13分析了纺丝能力和抗菌性能，观察到 AV 纤维经常与其他纤维混合，然后适合加工成抗菌功能纺织品，如袜子、内衣等。 此外，AV 纤维的纤维素和半纤维素含量相似亚麻和苎麻纤维。但果胶和木质素的含量远高于亚麻和苎麻纤维，影响其纺丝性能和染色性能。因此，用于后续研究的纤维必须脱胶以去除胶状成分，如果胶和木质素。14韩等人。15研究了四种不同的预处理方法和两次蒸煮过程相结合以获得更光滑的纤维。但是，纤维的韧度比苎麻稍低。杨等人。16采用离子液体对AV韧皮纤维进行预处理，然后用化学品对纤维进行脱胶。实验充分利用了离子液体和130℃的较高温度。吴等人。17观察到酶脱胶被认为是非常有前途的。但该方法不可控、耗时，且无法去除大量非纤维素物质。赵等人。18提供了一种用于大麻脱胶的液体电爆技术，以获得更光滑、更强、更轻的 AV 纤维。然而，放电时间难以控制。对于 AV 韧皮纤维，由于自然灾害、虫害和收获过程中操作不当，它们的表面存在缺陷。很难将它们彻底脱胶。因此，化学脱胶是最简单有效的方法。在进一步的研究中，AV 纤维可用作 AV 纤维复合材料的增强材料。AV韧皮纤维应先脱胶，再送入梳理机。因此，化学脱胶是后续研究的快速方法。
本文采用化学脱胶法对AV韧皮纤维进行脱胶，并对现有化学脱胶工艺参数进行了改进，主要包括降低首次蒸煮碱用量。对AV韧皮纤维和AV纤维的理化性能进行了测试和分析，包括长度、细度、颜色数据、化学成分、结晶度、结构、回潮率、纤维形态和强度。
实验细节
材料
所有 AV 样本均来自中国新疆省。AV韧皮纤维是在100℃水煮1.5小时后通过手工剥离获得的。
对于化学脱胶，每批 20 克干燥的 AV 韧皮纤维制备为原始样品。本研究中使用的主要化学品为硫酸（98%H 2 SO 4）、氢氧化钠（NaOH）、偏硅酸钠（Na 2 SiO 3）、亚硫酸钠（Na 2 SO 3）和三聚磷酸钠，均购自中国医药股份有限公司
基于对脱胶工艺的研究，19– 23 AV脱胶分预酸处理、第一蒸煮、第二蒸煮和酸洗四个步骤。详细参数列于表1中。
测试方法
纤维长度、细度和比色数据
纤维长度、细度和比色数据实验在标准大气条件（温度20±2℃；相对湿度（RH）65±2%）下进行。光纤长度测试选取500组光纤，可以得到AV光纤的长度分布。对于AV纤维的细度，从样品的不同部位随机抽取10组，重量为0.6-1.5mg。将纤维切成 10 毫米长以称重和计数。细度用公式（1）计算
牛米=长× nG
(1)
其中Nm是公制计数，n是纤维数量，L是纤维长度 (mm)，G是纤维的重量 (g)。
对于纤维的比色数据，使用Datacolor 850颜色测试和匹配仪进行实验。从黑到白的亮度平均值 (0−100)、红绿比 (±) 和黄蓝比 (±) 24– 26 个分别为 82.03±0.47、2.7±0.09 和 9.71±0.16，表明 AV 纤维的颜色为红黄色。
纤维形态
在本实验中，使用 TM3000 扫描电子显微镜研究了 AV 韧皮纤维和 AV 纤维的表面。测试前，为保证样品具有良好的导电性，需要将样品用导电胶固定在圆形铁台上，并在样品上涂上一层薄薄的金。27之后，可以观察样品。
回潮率和水分含量
使用Y802通风快速烘箱进行实验。使用公式 (2) 和 (3) 计算回潮率和水分含量
宽1=G -G0G0× 100 %
(2)
宽2=G -G0G× 100 %
(3)#p#分页标题#e#
其中，W 1是回潮率，W 2是水分含量，G是湿纤维的重量，G 0是干纤维的重量。
化学成分分析
AV 的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素、果胶等。28化学成分分析的主要流程见图 2. 首先用苯乙醇溶液提取蜡。接着，用蒸馏水去除水溶性元素；然后在样品中加入草酸铵溶液去除水溶性元素得到果胶。最后，通过在氢氧化钠溶液中煮沸上一步骤的残留物来测定半纤维素。此外，从蜡中取出的样品用72% H 2 SO 4溶液在常温下处理24小时，然后煮沸2小时，得到木质素的含量。获得蜡、水溶性元素、果胶和半纤维素的重量百分比。29同时，将纤维（1g）在炉中燃烧至灰分变成浅灰色，即得到灰分含量；纤维素含量的重量百分比使用公式（4）计算
宽= 1 - (宽1+宽2+宽3+宽4+宽5)
(4)
其中w ^是纤维素的重量百分数，w ^ 1是蜡，w ^ 2是水溶性的元素，w ^ 3是果胶，w ^ 4是半纤维素和w ^ 5是木质素。
傅里叶变换红外光谱
红外（IR）光谱作为分子结构分析的常用方法之一，被广泛用于分子结构的定性分析。30通过分析 IR 光谱图中的吸收峰可以找到相应组的信息。本研究采用德国Bruker公司的傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪对AV纤维脱胶前后进行红外光谱分析。
晶体结构
为了研究AV韧皮纤维和AV纤维的纤维结构差异，使用了18KW靶X射线衍射仪。使用结晶度指数从衍射强度数据计算纤维中纤维素31的结晶度。
拉伸性能测试
纤维在测试前在标准大气条件下（温度为 20±2℃；相对湿度为 65±2%）调节 24 小时。对于 AV 韧皮纤维，称取 0.045-0.075 g 纤维，共 20 组；每束韧皮纤维的末端按照 ASTM1290 用双面胶带固定在板上，如图 3所示. 32织物测试仪用于测量 AV 韧皮纤维的强度。标准标距长度为 25.4 毫米，测试速度为 20 毫米/分钟。对于 AV 纤维，使用 XQ-2 电子单纤维强度计测试纤维的强度。拉伸速度为 10 毫米/分钟，夹持距离为 10 毫米。
结果和讨论
纤维长度、细度和比色数据
对于纤维长度，选择了 500 组纤维。从图4所示的结果，AV纤维的平均长度为29.68mm，集中在10-50mm范围内，适合与棉、毛等混纺。根据公式（1），AV纤维的细度为（4673.25±287.10）牛米。脱胶后，亮度值a *和b *分别为82.03、2.7和9.7，表明AV纤维颜色呈红黄色。
样品的形态
AV 韧皮纤维覆盖有一层由半纤维素、果胶、木质素和蜡组成的层，如图 5所示，这有助于将单根光纤结合并形成最佳组织，以保护 AV 光纤免受周围环境的损坏。脱胶后发现AV纤维的纵向表面光滑。没有扭转，表面有一定数量的节点随机分布。纤维中有一个中间空腔，通常与纤维纵向平行。
罗布麻(AV) 韧皮纤维和 AV 纤维的扫描电子显微镜显微照片：(a) AV 韧皮纤维 (1000×)；(b) AV 光纤 (1000×)。
回潮率和水分含量结果
根据公式，AV韧皮纤维和AV纤维的回潮率分别为11.56%和8.70%。可以看出，韧皮纤维的回潮率高于AV纤维，这是由于韧皮纤维的结晶度指数较低，果胶和含氮化合物较多，易吸水，吸湿性较好。 AV 韧皮纤维。AV韧皮纤维和AV纤维的回潮率和水分含量见表2。
化学成分分析
通过成分分析步骤，测定了AV韧皮纤维和AV纤维的主要成分含量，结果见表3。脱胶前，AV韧皮纤维的纤维素含量仅占27.5%。化学脱胶后，AV纤维的纤维素含量显着增加，比例值为87.1%。同时，果胶、蜡、水溶性元素和半纤维素的含量显着下降。比如水溶性元素的含量下降到0.8%，果胶下降到0.2%。非纤维素去除率表明化学脱胶达到了完全脱胶效果，去除了韧皮纤维中的大部分胶质。
FT-IR光谱分析
AV脱胶前后的FT-IR光谱如图6所示. 通过分析，3306.5、2922和1026 cm -1的吸收峰分别归因于纤维素的OH基团、脂肪族CH伸缩和C-O振动。此外，1311个897厘米-1吸收峰用CH剪取和CC弯曲，相关联的33，34指示的纤维的分子结构没有被化学脱胶损坏。脱胶后2855.5、1859、1613.5、1530.5和435.5 cm -1处的峰不再明显甚至消失，说明化学试剂处理去除了大量的果胶、半纤维素和木质素。35 , 36
晶体结构分析
对纤维的X射线衍射（XRD）测试结果进行了分析，如图7所示. 在纤维的XRD曲线中观察到15.16°、16.68°、22.88°和34.52°的峰，两个样品的XRD谱的2θ角衍射峰相同。四个主要的衍射峰被指定为 (101), (101¯) (002), (400) 纤维素 I, 36 的晶面– 38验证了化学脱胶工艺不会改变 AV 韧皮纤维的晶体结构。然而，发现AV纤维样品中15.16°、16.68°、22.88°和34.52°的衍射峰强度远强于AV韧皮纤维，表明脱胶AV纤维的晶体结构比韧皮更好。此外，结晶指数也发生了变化。化学脱胶后的AV纤维含有较多的结晶纤维素，结晶度指数从34.92%提高到70.36%。这是因为木质素、半纤维素等已被去除，因此纤维的大分子链重新排列，分子更有组织。#p#分页标题#e#
拉伸性能测试
拉伸性能测试结果见表4。结果表明，AV纤维具有良好的断裂强度，其断裂强度高于AV韧皮纤维，与苎麻相似。39这是因为 AV 韧皮纤维含有较多的树胶和较少的纤维，导致强度较低。此外，可以进一步证实脱胶的有效性。
结论
AV纤维是通过化学脱胶方法从AV韧皮纤维中获得的。相关的特性得到了全面的表征。AV纤维的平均长度为29.68 mm，集中在10-50 mm范围内，适合与棉、毛等混纺。此外，AV纤维的细度为4673.25 Nm。从颜色数据的结果来看，AV纤维呈红黄色。扫描电子显微镜（SEM）结果表明，脱胶后的单根AV纤维表面有一定数量的随机分布的节点，纤维中间有一个沿纵向延伸的空腔。FT-IR光谱显示与果胶、半纤维素和木质素相关的峰明显减少甚至完全消失，表明化学脱胶的有效性。进行化学成分分析以确认详细的脱胶效果。XRD结果表明，脱胶纤维的结晶结构比韧皮纤维更明显。此外，AV韧皮纤维和AV纤维具有很强的吸湿能力。对于拉伸性能，AV 纤维的模量与脱胶苎麻纤维的模量相似，显示出足够的值。这些结果可能有助于提供AV韧皮纤维和AV纤维的基本性能，并为进一步研究纤维复合材料提供必要的准备。AV韧皮纤维和AV纤维吸湿能力强。对于拉伸性能，AV 纤维的模量与脱胶苎麻纤维的模量相似，显示出足够的值。这些结果可能有助于提供AV韧皮纤维和AV纤维的基本性能，并为进一步研究纤维复合材料提供必要的准备。AV韧皮纤维和AV纤维吸湿能力强。对于拉伸性能，AV 纤维的模量与脱胶苎麻纤维的模量相似，显示出足够的值。这些结果可能有助于提供AV韧皮纤维和AV纤维的基本性能，并为进一步研究纤维复合材料提供必要的准备。
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