[其他]改进韧性植物纤维及其制取方法

说明书

本发明涉及特别适用于纺织工业的改进韧型植物纤维，尤其是涉及亚麻纤维，本发明也涉及这种纤维的制取方法。

所谓韧型植物纤维，即来自植物韧皮部的纤维，例如来自亚麻、大麻、黄麻、洋麻、苎麻等，或细茎针茅、剑麻科植物韧皮部的纤维，也就是说，在纤维束方面具有与胶合剂相类似的结构的纤维。

在说明书及权利要求中，较多地涉及亚麻纤维作为最佳实例，但本发明不局限于亚麻纤维。

用来加工的亚麻茎中，纤维以初级纤维束的形式排列在表皮与本质部之间的表层上，每个纤维束有30至40根初级纤维，由有机胶合剂（果胶、半纤维素、木质素等）胶合在一起。在提取例如纺织工业用纤维所采用的机械或化学的不同方法中，由于胶合剂在不同的加工阶段中没有完全滤除，因此，所制取的纤维一般称为加工纤维，它们是初级纤维的集合体。这些亚麻纤维，由于它们的特殊结构，因此，就具有一种初级纤维束所具有的细度，而且还包括一大部分非纤维素的结钙质壳的物质。

人们已试着通过化学退胶和漂白处理来增大亚麻纤维的细度，减少非纤维素的物质的含量。

实际上，对于未加工的亚麻纤维来说，进行过退胶和漂白处理的亚麻纤维（下面统称为漂白亚麻纤维）具有比较大的细度，而且在裂解过程中还含有不可忽视的许多纤维束，有时是完整无损的纤维束;进行过退胶和漂白处理的亚麻纤维，还含有比较少的结钙质壳的物质，如同在红外线光谱仪以及焓差分析中所见到的那样，但是仍有相当大的一部分。然而我们知道，进行漂白会损坏纤维素的晶状结构。

然而改进的韧型植物纤维，尤其是亚麻纤维，与现有未加工的或漂白的亚麻纤维相比较，具有比较大的细度，非纤维素的物质的数量比较小，晶状结构至少如同已排列的那样。

根据本发明，这些改进的可纺纤维，在梳理后和纺前，基本上是初级纤维，可能带有少量残留的纤维束，但就漂白纤维特别是未加工纤维的成分来说，在比例上是可以忽略的，亚麻纤维更如此。这是初级纤维的优点，它们的标准细度指数明显低于其他未改进纤维所具有的细度指数：比未加工的亚麻纤维至少低30%，比漂白亚麻纤维至少低15%。

根据本发明，较佳的改进的亚麻纤维的特点是，纤维素的纯度很高，同时，非纤维素的结钙质壳物质的剩余量少，而且，其晶状结构未被破坏，甚至通过加工处理反而得到改善。非纤维素的结钙质壳物质的剩余量可通过各种各样的分析来确定，或直接采用离子交换色谱法在配量的水解作用之后测定可提取糖的总含量来确定，或间接地通过红外线光谱仪测定能表示木质素和果胶这样的结钙质壳的物质的酮基数量来确定。或通过透射式电子显微镜观察小切片、用焓差分析观察解聚作用峰值形状来进行比较。亚麻纤维中这些非纤维素的结钙质壳的物质含有不同的成分，在水解作用时，会产生半乳糖、木糖、阿戊糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖、果胶和木质素等。

根据本发明的较佳改进的亚麻纤维中所含的剩余糖量明显低于未加工亚麻纤维和漂白亚麻纤维的剩余糖的含量;实际上，当亚麻纤维在150℃下用摩尔量硫酸处理四小时后，通过离子交换色谱法定量测得的糖的含量会出现这样的情况;据本发明从改进的亚麻纤维中提取的糖的总含量，至少低于从未加工亚麻纤维或漂白亚麻纤维中提取的糖的总含量的两倍。我们还发现，根据本发明从改进的亚麻纤维中提取的半乳糖含量至少低三倍。

通过其他一些分析方法，例如间接的方法或比较的方法，都可以得出下述结论，即根据本发明改进的亚麻纤维含有非常少量的非纤维素的结钙质壳的物质。通过红外线光谱仪可以发现，酮基（C＝O）的吸收与（CH₂）基的吸收的比值，对于本发明的改进的亚麻纤维来说，明显低于未加工亚麻纤维中所获得的比值，而稍低于漂白亚麻纤维中所获得的比值。用透射电子显微镜观察未加工亚麻纤维的小切片，就会见到一种非常明显的同心环结构;对于漂白亚麻纤维来说，这种结构略微弱些，而对于本发明的改进的亚麻纤维来说，这种环状结构几乎消失，只有一个或两个最靠近纤维腔管的环。根据焓差分析可以发现，如果是本发明改进的亚麻纤维，则解聚作用的峰值具有非常大的强度;如果是漂白亚麻纤维，则具有中等强度;而如果是未加工的亚麻纤维，则这种强度无法计算，毫无疑问，这是由于不同峰值的迭加而造成的。