黃麻和紅麻纖維定性鑒別

文/張祚 熊海鷹 劉超 皮莎莎 姜華 胡小蓉 蔣敏

1 引言

近年來，天然纖維尤其是麻類纖維因其優(yōu)良的性能又一次受到了人們的重視。目前，苧麻、亞麻類產(chǎn)品在國際市場上深受青睞，隨著我國的“入世”，我國的紡織品將在國際市場上占有更大的份額，麻類產(chǎn)品的熱銷將導(dǎo)致麻類原料的緊缺，這在近年已有所反映。目前，我國的亞麻纖維產(chǎn)量遠遠不能滿足紡織加工業(yè)的需求，有近80%的原料不得不從國外進口，成本昂貴。苧麻有時也因原料的緊缺而導(dǎo)致價格不穩(wěn)[1]。黃麻、洋麻種植與生長容易，產(chǎn)量高、來源廣泛、資源豐富，我國是世界上主要的黃麻、洋麻種植與生產(chǎn)國。黃麻、洋麻與苧麻、亞麻等麻類纖維一樣，有著優(yōu)良的吸濕、透氣性，同時，還具有較好的力學性能[2]。黃麻、紅麻具有價格低廉、吸濕強、散水快、耐摩擦、生物降解性好等優(yōu)良特性，國內(nèi)外研究和初步應(yīng)用表明，黃麻、紅麻在紡紗、織造、非織造、土工等領(lǐng)域具有廣闊的市場前景。

隨著麻紡織工業(yè)的發(fā)展，麻類纖維鑒別愈來愈被重視，然而黃麻和紅麻纖維的鑒別卻罕見報道。王成云[3]等運用紅外光譜首次鑒別黃麻、紅麻，然而由于黃麻、紅麻化學成分基本相同，其紅外光譜極其相似，特征吸收并不明顯，完全依賴于經(jīng)驗判斷，主觀性很強，因此并不能準確對黃麻、紅麻進行鑒別。王雪、劉歡、李志通[4]等運用掃描電鏡（SEM）和紅外光譜（FTIR）技術(shù)對亞麻、大麻、洋麻、黃麻4種麻纖維進行分析鑒別，但文中對于只簡單分析了黃麻和紅麻掃描電鏡下縱截面形態(tài)，其圖片并不清晰且特征十分不明顯，而紅外光譜法沒有鑒別出黃麻、紅麻。

本文運用纖維細度儀和掃描電鏡，綜合分析黃麻和紅麻脫膠前和脫膠后的縱截面和橫截面形態(tài)，特別是脫膠后的黃紅麻單纖維在纖維細度儀下和掃描電鏡下縱截面形態(tài)，纖維細度儀下黃紅麻束纖維橫截面有明顯直觀的區(qū)別，能準確直觀地鑒別出黃麻和紅麻，從而實現(xiàn)黃、紅麻纖維定性分析。

2 試驗

2.1 材料和試劑

黃麻；紅麻；液體石蠟；火棉膠；氫氧化鈉（AR）；濃硫酸（AR）；硅酸鈉（AR）；三聚磷酸鈉（AR）。

2.2 主要儀器

纖維細度儀（CU-6）(北京和眾視野科技有限公司）；掃描電鏡（SEM）(日立)；電鏡橫截面樣品支架（定做）；Y172型纖維切片器（國營常州紡織儀器廠）。

2.3 試驗方法

2.3.1 纖維細度儀（CU-6）法[5]

縱截面: 取代表性試樣，將試樣放入Y172型纖維切片器中，切取0.2mm～0.4mm的長度，放在載玻片上，置于顯微鏡載物臺上，加一滴甘油，觀察樣片中纖維的縱向表面形態(tài)特征。

橫截面: 將纖維梳理整齊，放入切片器的小孔中，將整個小孔塞滿，把突出纖維全部切掉，涂上火棉膠溶液，均勻切取20μm～30μm厚的纖維橫截面薄片，用CU-6 型細度儀觀察并拍攝纖維橫截面。

2.3.2 掃描電鏡法

縱截面：戴上手套，在樣品臺中間位置粘上一小段導(dǎo)電膠，再將代表性試樣粘在導(dǎo)電膠上，固定住樣品兩頭。把樣品臺放在樣品高度調(diào)節(jié)器上，調(diào)節(jié)樣品臺高度，使得樣品最高點和高度調(diào)節(jié)器頂部的距離為1mm～2mm，然后裝入掃描電鏡中，觀察并拍攝纖維縱截面。

2.3.3 紅、黃麻脫膠方法

將麻纖維捆扎好后放入250mL錐形瓶中，按浴比1:20加入1.5moL/L濃硫酸[水浴溫度(60±5）℃]下浸泡60分鐘。水洗，烘干后放入250mL錐形瓶中，按浴比1:20加入6g/L氫氧化鈉、4.5g/L硅酸鈉混合溶液，沸煮60分鐘。水洗，擠干水分，再按浴比1:20加入12g/L氫氧化鈉、2g/L三聚磷酸鈉混合溶液，沸煮90分鐘。水洗，烘干至恒重。

3 黃麻、紅麻纖維的形態(tài)特征

3.1 黃麻、紅麻在纖維細度儀(CU-6)下的纖維形態(tài)特征

3.1.1 黃麻 、紅麻的束纖維縱截面形態(tài)

如圖1和圖2所示，黃麻束纖維由多根單纖維緊密排列而成，有縱向溝槽，有不連續(xù)中腔，中腔較小，有橫節(jié)和橫節(jié)紋。紅麻束纖維由多根單纖維排列而成，縱向有溝槽，有相對連續(xù)中腔，中腔較大，無明顯的橫節(jié)和橫節(jié)紋。

3.1.2 脫膠后黃麻、紅麻的單纖維縱截面形態(tài)

如圖3和圖4所示，脫膠后黃麻單纖維呈圓筒狀，表面光滑有橫節(jié)或橫紋，部分纖維有較小的中腔。脫膠后紅麻單纖維大部分呈扁平帶狀，部分有扭轉(zhuǎn)，大部分纖維有較大連續(xù)的中腔。

3.1.3 黃麻、紅麻束纖維橫截面形態(tài)

如圖5和圖6所示，黃麻束纖維橫截面呈多邊形，直徑較小，大部分纖維有中腔且中腔較小。紅麻束纖維橫截面呈多邊形，大部分為較規(guī)則的五邊形、六邊形，直徑較黃麻粗，有較大中腔。

3.2 黃麻、紅麻在掃描電鏡（SEM）下的纖維形態(tài)特征

3.2.1 黃麻、紅麻的束纖維縱截面形態(tài)

如圖7和圖8所示，黃麻束纖維呈多根單纖維粘合成束纖維狀，有少量的孔洞，有較深的縱向溝槽和縫隙，有橫節(jié)和橫節(jié)紋。紅麻束纖維也呈單根纖維粘合成束纖維狀，有橫節(jié)紋，無明顯橫節(jié)，纖維表面較平，有孔洞和縫隙。

3.2.2 脫膠后黃麻、紅麻的單纖維縱截面形態(tài)

如圖9～圖12所示，脫膠后的黃麻單纖維呈圓筒狀，有凸起橫節(jié)和橫節(jié)紋。脫膠后的紅麻單纖維呈扁平狀，部分有扭轉(zhuǎn)，有不凸起橫節(jié)和橫節(jié)紋。

4 結(jié)論

本文運用纖維細度儀（C U-6）和掃描電鏡（SEM），綜合分析脫膠前和脫膠后黃麻和紅麻結(jié)構(gòu)特征，直觀準確地鑒別出黃麻和紅麻，實現(xiàn)了黃麻、紅麻準確定性分析，解決了黃麻、紅麻鑒別難題。