电子束辐照协同化学脱胶技术高效提升罗布麻纤维品质与加工性能

针对罗布麻(AV)纤维传统脱胶方法效率低、能耗高的问题，天津工业大学团队创新性提出电子束辐照(20-300 kGy)协同化学处理的新工艺。研究表明，20 kGy辐照剂量下纤维结晶度提升3.8%，强度保留率达96.9%，处理时间缩短50%，为天然纤维绿色加工提供新范式。

　　

在可持续发展理念推动下，天然纤维素纤维的开发成为纺织业研究热点。罗布麻(Apocynum venetum, AV)作为中国新疆特色资源，具备吸湿透气、抗菌可降解等优异特性，却在加工过程中面临重大挑战——其42%-52%的高胶质含量导致传统脱胶方法效率低下。目前主流的碱煮法虽能去除胶质，但存在耗时耗能、纤维损伤等问题；物理法如超声波、微波处理效率不足；生物法则受限于严苛条件。如何突破这些技术瓶颈，实现AV纤维高效绿色加工，成为亟待解决的产业难题。

天津工业大学的研究团队在《Radiation Physics and Chemistry》发表创新成果，首次将电子束辐照技术(20-300 kGy)与化学处理结合用于AV脱胶。通过多尺度表征技术，系统揭示了辐照剂量对纤维结构性能的影响规律。研究采用扫描电镜(SEM)观察表面形貌，X射线衍射(XRD)分析结晶结构，傅里叶红外光谱(FTIR)检测化学组成变化，热重分析(TGA)评估热稳定性，并结合力学测试全面评价纤维性能。实验所用AV原料采自新疆秋季成熟期纤维，确保样本均一性。

材料与方法
研究团队建立了电子束辐照-化学协同处理新体系，通过控制吸收剂量(20/100/200/300 kGy)探究其对脱胶效果的影响。采用NaOH-H₂O₂体系进行化学处理，结合多种表征手段进行系统分析。

纤维形态
SEM显示20 kGy处理后的纤维表面光滑无胶质残留，而300 kGy组出现明显断裂。宏观观察发现辐照纤维分散性显著改善，但高剂量导致纤维脆化，轻微拉伸即产生短纤。

化学组分分析
FTIR证实处理过程未引入新官能团，200 kGy时木质素特征峰(1510 cm^-1)完全消失，表明胶质有效去除。XRD显示20 kGy时结晶度从56.2%提升至60.0%，而300 kGy时降至53.1%，揭示辐照对微晶结构的双重影响。

热学与力学性能
TGA表明300 kGy组热分解温度降低27℃，强度保留率骤降至19.3%，而20 kGy组保持96.9%的原始强度，白度提升明显，证实低剂量辐照的优化作用。

该研究开创性地证实电子束辐照可断裂纤维-胶质化学键，20 kGy为最优参数，使脱胶时间缩短50%，水电消耗降低，且纤维性能优于传统方法。这一突破不仅为AV纤维产业化提供关键技术，更拓展了辐照技术在天然纤维加工中的应用边界。研究团队指出，未来需进一步优化辐照参数，并探索该技术在其它韧皮纤维(如亚麻、汉麻)加工中的普适性，推动纺织业绿色制造升级。