随着生活质量的提高,人们对纺织品穿着舒适性的要求也越来越高。麻类产品因其优良的吸湿性、透气性和独特的风格逐渐得到人们的青睐。蒸汽爆破法预处理具有高效率、低能耗、低污染等优点,目前已被用在多种生物质材料的预处理过程中。为开发新型麻纤维,改进麻纤维脱胶工艺,本课题将蒸汽爆破法用于红麻纤维的预处理,探讨了蒸汽爆破过程中蒸汽压力、保压时间和原料含水率对红麻物理化学及结构性能的影响;并且利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱以及红外显微成像等技术手段研究了蒸汽爆破过程中红麻纤维微观结构的变化。研究内容及结果如下:1.研究了蒸汽压力对红麻纤维化学组分、结晶度、聚合度以及物理机械性能的影响。结果表明:在一定范围内,随着蒸汽压力的增大,红麻纤维中纤维素、酸不溶木质素含量逐渐增加,半纤维素、果胶等物质含量逐渐减少,红麻纤维的结晶度、聚合度和断裂强度呈现上升趋势;过高的蒸汽压力(3Mpa)会破坏纤维内部结构,使纤维的结晶度、聚合度以及断裂强度降低。2.研究了保压时间对红麻纤维化学组分、结晶度、聚合度以及物理机械性能的影响。结果表明:蒸汽爆破红麻纤维中果胶、半纤维素和酸溶木质素随着保压时间的增加降解增多,纤维素含量先逐渐增多,保压时间较长时有所下降,木质素含量变化不明显;蒸汽爆破红麻纤维的结晶度、聚合度和断裂强度随保压时间延长呈先上升后下降的趋势,过长的保压时间(15min)会对纤维素的有序结构造成破坏。3.研究了含水率对蒸汽爆破红麻纤维性能的影响。结果表明:保压时间不同时,含水率变化对纤维性能的影响没有固定规律。保压时间较短时,含水率对蒸汽爆破红麻纤维的结晶度、聚合度和断裂强度影响不显著;保压时间3min时,较低含水率下蒸汽爆破红麻纤维的纤维素含量、结晶度和聚合度较高。4.研究了蒸汽爆破对红麻预处理的微观机理。结果表明:随着蒸汽爆破强度的增加,红麻纤维分离程度增大,此过程中红麻纤维的大分子结构没有发生改变,分布在纤维外层的半纤维素、木质素等容易在蒸汽爆破作用下发生降解。