亚麻纤维的特点及其应用前景

丁 帅，王德保，郑鹏程

（1.山东省纺织科学研究院，山东 青岛266032；2.山东省特种纺织品加工技术重点实验室，山东 青岛266032）

亚麻是一种悠久的高性能环保型纤维，很多情况下可以替代棉纤维和合成纤维，在纺织工业上的应用非常广泛。

大量生产高聚合纤维比较困难，若将高聚合纤维广泛应用于纺织产品，化学稳定性非常重要。即在织物整理和护理过程中，高温高湿环境下，与各种化学物质共同作用而保持自身的性能稳定。亚麻在稀释的弱酸中能够保持性能不变，但遇到强酸或者浓酸，将会起化学反应。亚麻纤维在强碱中性能稳定，用强碱冲洗性能不会发生变化。亚麻纤维可作为特种纺织品应用于特殊场合。亚麻类服装具有视觉效果好、穿着舒适、吸湿排汗、抗菌防皱等特点［1］。

1 亚麻纤维简介

亚麻是亚麻科的一年生草本植物，在生长过程中能适应不同的温度和地形，因此遍布世界各地。亚麻历史悠久，距今已有1万年的历史。亚麻纤维的进化是个复杂的过程，受土壤环境和外界环境影响比较大。

亚麻纤维来自于亚麻植物的茎，在显微镜下观察，亚麻纤维内部中空，横切面呈多边形，见图1。纤维束包含很多独立的细胞，长度从6～65 mm不等，直径大约0.02mm。它们大多是透明的，象一根非常光滑的管子。纤维之间没有卷绕，这与棉纤维非常不同。一段纤维上，最长部分的长度往往是最短部分长度的几倍。有的地方会有一些节点以及纤维相互交错。亚麻纤维的细胞壁非常厚，呈多边形。不成熟的亚麻纤维横截面是椭圆形的，而且细胞壁更厚［2］。

图1 亚麻纤维纵面图

亚麻纤维被一层薄薄的树皮包裹，所以必须通过浸透腐烂的方法去掉树皮，得到纤维。亚麻的茎经过预先处理得到纤维束，纤维束是呈环状的软组织层，由无数小纤维交错而成。每把纤维束大约有约40根小纤维，平均长度是25mm。纤维束布满整个茎，所以取材非常丰富。最终的亚麻纤维主要由纤维素组成，中间层主要由胶质物质组成，也有些含有木质素，木质素的含量通常很少，在显微镜下观察才能发现。亚麻纤维表面由许多“节”组成，这主要是纤维束从亚麻茎移出，多次变形引起的［3］。

亚麻茎的大部分都被亚麻纤维束所占据，由于微生物的作用，在生物降解过程中，这些纤维束会从干茎中剥离出来。基于这个原因，干茎往往被砍下放置在草地上或者浸泡在水里。这个方法有助于分解纤维束和茎之间的胶质，使分离过程更容易。如果茎没有有效地通过生物降解与纤维束分离，那么将纤维束中的木质成分用机械分离也会非常困难。另一方面，超强的生化过程将会降低纤维之间的粘合力，让亚麻纤维最终成为类似于棉纤维的纤维团。这个过程主要不是由破坏性比较强的生化降解实现的，而是由对亚麻纤维的预处理实现的，即将亚麻纤维束浸泡在碱溶液中，从而得到类似于棉纤维的纤维团［4］。

对棉纤维的化学分析适用于未经过处理的天然纤维，对亚麻纤维的化学分析就要用到一些针对半加工纤维的分析方法，例如采用湿纺法得到的纤维。亚麻中的木质素高达5%，纤维素的含量比棉要低，杂质的含量更高，大约是13%～15%。

在铜氨溶液中，亚麻纤维最终会呈现与棉纤维截然不同的状态，体积膨胀数倍，内腔轻微卷曲和扭曲。当在铜氨溶液中浸泡时间足够长时，棉纤维会溶解，亚麻纤维却不同，在大部分的亚麻纤维被溶解掉以后，内腔还会在溶液中找到。这是因为内腔的主要成分是蛋白质，不易被铜氨溶液溶解。

2 亚麻纤维的处理过程

为了能够达到最大产量，不能像割草一样收割亚麻，而必须要连根拔起。曾经人工完成此项工作非常困难，现在一般都采用机械收割完成。收割以后，将亚麻纤维堆成剁晒干，一旦晒干，亚麻籽就没有了。将亚麻置于潮湿的环境，去掉果胶。然后进行剥皮和梳理工序，在这个过程中，亚麻纤维与麦秆分离，分类成短纤维和长纤维。再进入纺纱阶段，通过牵伸或梳理作用，使得亚麻纤维形成弯曲的“缎带”。然后根据重量和厚度分类，做不同的处理。最后是织造、漂白和染色过程。在织造以前，亚麻纤维进行强度、匀度和柔软度的检查，因为织机的运行速度很高，原材料必须在性能上严格把关。

3 亚麻纤维的整理工艺

木聚糖酶通常与纤维素一起作用于亚麻，主要通过打开纤维而去除杂质。有时也用酶处理法来去掉残留在纤维表面的杂质。众所周知，纤维中含有过多杂质对染色非常不利，因为过多杂质会影响气流搅拌速度，而气流搅拌速度对生物整理和生物抛光过程有非常重要的影响。

传统的预处理方法是将亚麻浸泡在强碱溶液中以去除半纤维素酶，这大约占整个杂质的75%，经过预处理后，纤维重量减少25%，纱线强力更是损失严重。这直接限制了纤维的进一步应用，而且碱处理法也非常不环保。要想去除亚麻纤维中的非纤维素杂质，环保型微生物和酶处理法被证明是替代强碱最有效的方法。在这个过程中，在酶中加入木聚糖酶和果胶酶也非常有必要。

研究发现，在良好的精炼条件下，亚麻纤维质量损失比较小，漂白效果也比较好，在漂白前，去除杂质非常重要。大部分杂质是在精炼过程中，通过碳酸氢钠、氢氧化钠或者碱溶液去掉的［5］。

4 亚麻纤维的特点

4.1 清凉透气

亚麻纤维通透性好，被誉为“会呼吸的纤维”和“天然空调”，它的天然纺锤形结构和独特的果胶质扁孔，具有优良的透气性、吸湿性、清爽性和排湿性。亚麻的导热能力非常强，所以亚麻床单感觉非常凉爽。亚麻纤维吸湿性非常强，能迅速吸收和导出湿气，表面水蒸气的蒸发速度也非常快。穿着亚麻衣服之所以非常干爽，是因为在人体感受到潮湿以前，亚麻纤维就已经吸收干燥时自身重量20%的湿气。亚麻的透气性和热传导能力非常强，热传导能力是羊毛的5倍，丝绸的19倍。在炎炎夏日，穿亚麻衣服的人皮肤表面温度比穿丝绸或者纯棉衣物的人低3～4℃。

4.2 天然抑菌

亚麻纤维能发出淡淡的隐香，加之独特的纤维架构，能够抑制细菌生产和繁殖，亚麻独特的抑菌性，使其备受青睐。当煮沸或者漂白时，亚麻纤维实际上是纯纤维素。象其他纯纤维素纤维一样，亚麻在这种状态下的抗腐蚀能力非常强。在极度温暖潮湿的环境，霉菌也会侵袭亚麻纤维，但是干燥的亚麻纤维的抗菌能力非常强，不会霉变。亚麻中的二氧化硅使得纤维的抗腐能力非常强，二氧化硅是经常用到的防腐材料，古代埃及人制造木乃伊的时候就曾用到它［6］。

4.3 消除静电

静电的产生是由于织物本身所带的正负电荷不平衡引起的，而且静电感较强，在各类纺织纤维中，亚麻是静电感应系数最小的纤维，能有效的消除静电。亚麻纤维抗静电能力非常强，即便是衣物中亚麻含量很少，也能起到很好的抗静电作用。

4.4 抗紫外线

亚麻含有半纤维素，使紫外线被纤维素吸收，不易直接照到人体，又起到防磁、抗辐射、和保护皮肤的作用。亚麻纤维可以阻挡一半的γ射线，保护人体免受太阳辐射的危险。从受污染土壤中提取的亚麻纤维甚至于没有任何被辐射的迹象。

5 亚麻的应用

亚麻浑身都是宝，亚麻籽可以做染料、化妆品和油等。纤维可用做医用缝合线，副产品可以做成纸浆，制成银行存条或者防火板。制造帐篷、帆布和渔线等对纤维的强力和抗菌性能要求较高的织造物时，亚麻纤维往往是人们的首选，但是现在这种产品通常用合成纤维制成。纯粹的亚麻产品已很难满足人们各方面的需要，而用亚麻和合成纤维混纺而成的纺织产品因为性能优异、易于打理而逐渐为人们所欢迎。用棉和亚麻混纺而成的布料在装饰用纺织品中应用非常广泛。由于亚麻纤维的细胞壁较厚，相对于棉纤维而言，负重能力更强，棉纤维在负重5g的情况下就会被压断，而亚麻纤维负重15g才会被压断。亚麻的快速吸水性能使得用亚麻纤维制成的擦拭玻璃布工作起来非常有效，能快速、彻底的擦拭掉玻璃表面的水渍。

一直以来，人们对纤维的深入了解和制造工艺的逐渐进步使得纤维素纤维的应用越来越广泛。鉴于亚麻的诸多优异性能，亚麻的应用涉及许多领域。将亚麻等非常规性的天然纤维应用于纺织行业可以给市场注入更多环保型产品，降低了需要大量种植棉花而带来的土地压力，也可以大大减少大量使用合成纤维而造成的环境负担。

［1］李晓一.亚麻：引领夏季新风潮［J］.中国纤检，2012，（15）：32—33.

［2］微服.上海国际家纺展纪实—亚麻成就新亮点［J］.中国纤检，2012，（9）：71—72.

［3］杨巍.兰西县亚麻汽车座垫产业区发展研究［J］.上海纺织科技，2010，38（11）：8—10.

［4］崔艳龙.我国亚麻纺织产品发展思路的若干探讨［J］.中小企业管理与科技，2010，（30）：161—161.

［5］彭文芳.黄麻 亚麻纤维混纺织物服用性能研究［J］.山东纺织科技，2009，50（40）：4—7.

［6］丁帅.阻燃整理技术在棉织物上的应用［J］.产业用纺织品，2011，29（10）：35—37.