漢麻纖維脫膠技術研究進展

摘要： 漢麻纖維是近年來備受關注的具有較高比剛度和強度的天然纖維，其韌皮纖維具有生物可降解性，且在汽車工業(yè)、結構復合材料、制漿和紡織等領域具有廣闊的應用前景。文章對漢麻纖維的物理、化學、生物和綜合脫膠工藝的優(yōu)缺點，以及漢麻纖維脫膠工藝的最新研究進展進行了梳理和分析。研究認為：物理脫膠法適用于預處理及后處理;化學脫膠法需要與其他方法聯(lián)合以減少環(huán)境污染及能源損耗，其是目前工業(yè)化脫膠最主要的手段;有機溶劑、電化學及微波法等新型脫膠方法尚處于探究階段，很難應用于生產實踐;生物脫膠法可有效降低能耗和環(huán)境污染，且對纖維的損傷小，具有廣闊的發(fā)展前景。

關鍵詞： 漢麻纖維;脫膠工藝;化學脫膠;生物脫膠;聯(lián)合脫膠;綠色脫膠

中圖分類號： TS123

文獻標志碼： A

文章編號： 10017003（2024）08期數0070起始頁碼10篇頁數

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2024.08期數.008（篇序）

收稿日期： 20231213;

修回日期： 20240705

基金項目： 山東省自然科學基金項目（ZR2020QE087）

作者簡介： 王亞非（1999），男，碩士研究生，研究方向為功能性紡織品。通信作者：陳韶娟，教授，qdchshj@126.com。

漢麻（hemp）別稱漢麻、火麻等，系桑科類一年生草本植物。因漢麻纖維制品具有強力高、剛度大、耐磨性能優(yōu)異等特點，并且兼具吸汗排濕、抗霉抑菌、紫外線屏蔽、干爽透氣等功能，被廣泛應用于高檔服裝面料、功能性紡織品等領域。近年來，在“綠色消費、綠色生產”的倡導下，漢麻纖維逐漸進入大眾的日常生活，展現(xiàn)出了極高的市場活力。脫膠是由漢麻皮獲取漢麻纖維的首道工藝，直接影響纖維的可紡性及成紗質量，最終影響漢麻纖維制品的使用性能［1］。早期漢麻脫膠主要采用池塘漚麻、堆積發(fā)酵、青莖曬制等生物方法進行脫膠［2］，但是脫膠時間長、效率低，易受環(huán)境影響，脫膠效果不穩(wěn)定，難以進行工業(yè)化生產，后來衍生出了化學脫膠法、物理脫膠法、生物脫膠等工藝方法。本文重點介紹不同脫膠工藝的特點，以及漢麻纖維脫膠工藝的最新研究進展和趨勢。

1 漢麻的結構及組成

1.1 漢麻的結構

漢麻植物的長度為1.0～2.5 m，直徑為7～16 mm。漢麻莖由中腔、木質部（1～5 mm）、韌皮纖維組成，如圖1［3］所示。漢麻莖含有30%～40%的韌皮纖維，韌皮纖維由形成層（10～50 μm）、皮層（100～300 μm）、表皮（20～100 μm）和角質層（2～5 μm）組成，其中皮層由初級纖維和次級纖維組成。

1.2 韌皮纖維的結構及組成

韌皮纖維是由纖維素和非纖維素組成的。纖維素為一種線性多糖，非纖維素包括半纖維素、木質素、果膠和脂蠟質。半纖維素是易于生物降解的多糖，木質素賦予纖維剛性和穩(wěn)定性，果膠影響韌皮纖維的柔韌性，而脂蠟質在保護纖維方面起重要作用。韌皮纖維的化學成分在不同品種的纖維、不同生長區(qū)域的同品種纖維和同一品種纖維的不同部位均存在一定差異，如表1［4-5］、表2［6］所示。單纖維由中間片層連接呈網狀束，如圖2所示，單纖維包括細胞空腔和細胞壁，細胞壁由初級細胞壁和次級細胞壁組成，而次生細胞壁又劃分為三層，依次為S3、S2和S1［7］。

2 脫膠方法

脫膠是將漢麻纖維從韌皮復合結構中分離的過程。脫膠方法主要分為化學脫膠法、物理脫膠法、生物脫膠法，但在具體實施過程中，為獲得更好的脫膠效果及更高的脫膠效率，脫膠工藝一般為多種工藝的結合。現(xiàn)如今，漢麻脫膠正朝著可生物降解、綠色脫膠方向發(fā)展。

2.1 化學脫膠法

化學脫膠法利用纖維素和膠質對于酸、堿、氧化劑等物質的穩(wěn)定性差異，通過煮煉、漂白、水洗和機械作用來實現(xiàn)膠質與纖維素的分離。預處理方式和助劑的選擇在化學脫膠過程中對脫膠效果而言至關重要。預處理方式包括預氧、預酸、預堿、預氯、預水、預超聲波等方法。不同預處理方式對脫膠效果有差異，預酸、預堿處理能夠產生明顯且穩(wěn)定的效果，但需要控制反應時間和濃度，同時耗水量較大且對環(huán)境有嚴重的污染［8］。助劑的添加可以幫助提高脫膠效果，如磷酸三鈉、三聚磷酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、次氯酸鈉、乙酸和表面活性劑等。水的類型對脫膠效果也有影響。張家勝等［9］對比了硬水與軟水對于脫膠效果的影響，結果表明：硬水中，強堿洗滌劑會與溶液中的鈣離子和鎂離子結合形成膠體降低催化劑活性，從而抑制氧化作用;在軟水中，pH值升高會加速雙氧水的分解，減弱氧化作用。

2.1.1 堿處理

堿處理是目前最常用且有效的去除膠質的方法，氫氧化鈉輔以助劑是最常用堿處理方式，氫氧化鈉與膠質組成的無定形區(qū)發(fā)生反應，纖維素組成的結晶區(qū)被保留下來。適宜的堿質量濃度、反應時間和溫度是堿處理的關鍵。堿質量濃度的增加會對纖維結構造成損害，并產生細而脆的纖維;較長的處理時間將導致纖維強力的降低;浸泡溫度過高將導致纖維過短，從而產生過多的短絨，影響纖維可紡性［10］。最初的漢麻化學脫膠工藝主要借鑒于傳統(tǒng)苧麻的化學脫膠工藝路線。1986年，王坤等［11］提出化學與機械相結合的漢麻化學脫膠新工藝，工藝流程為：煮練廢堿液浸泡→頭道打麻→煮練→二道打麻→酸洗→漂白→水洗→給油→烘干→分梳→工藝纖維。研究人員為了達到更好的脫膠效果，對化學脫膠參數進行了不斷的優(yōu)化。有關堿處理在麻纖維脫膠中的研究進展如表3所示。

2.1.2 有機溶劑處理

工業(yè)上常用堿處理對漢麻纖維進行脫膠，但是NaOH及其他添加劑會產生大量的廢水，且木質素在堿性處理過程中會再聚合，沉積在固體表面，降低了木質素的去除率［15］。有機溶劑處理是一種新型分離纖維素的方法，所用有機溶劑包括甲醇、乙醇、甘油、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇和丁醇等。在高溫高壓的環(huán)境中，有機溶劑將滲透到單纖維間隙，分解木質素中的芳醚鍵和醚鍵，再借助催化劑使非纖維素等物質在溶液中快速溶解［16］。上述催化劑主要由鹽和酸組成，包括CH2O2、CH3COOH、BaCl2、Fe2（SO4）3、NaHSO4等，且有機溶劑可蒸餾后再利用，在減少成本的同時降低了廢液的排放。有關有機溶劑處理在漢麻纖維脫膠中的研究進展如表4所示。

2.1.3 氧化處理

氧化法是一種較為環(huán)保、高效的漢麻脫膠法，化學藥劑使用量少，可以作為一種潛在的化學處理方法。氧化法漢麻脫膠主要包括芬頓法、電化學、等離子體氧化等方法，在脫膠中使用的氧化劑主要包括H2O2、2Na2CO3·3H2O2等。在處理過程中，需要嚴格控制氧化劑質量濃度、處理時間、溫度等，否則會使纖維素受損傷，力學性能降低，并會造成環(huán)境污染［20］。有關氧化處理在麻纖維脫膠中的研究進展如表5所示。

2.1.4 混合物鹽處理

深共熔溶劑（DES）是一種新型溶劑，能夠在較低溫度下進行高效環(huán)保的纖維素纖維分離處理。DES由兩種及以上的成分組成，包括氫鍵受體（季銨鹽、膽堿衍生物和有機酸）和氫鍵供體（酰胺、多元醇和羧酸）。DES具有與離子液體相似的物理化學性質，且成本更低，毒性更小，可以選擇性的溶解木質素，而不會對纖維素造成太大損害，此外，由于具有可回收和可重復使用的特性，在漢麻、苧麻、紅麻等脫膠領域中具有廣闊的應用前景［25-27］。有關混合物鹽處理在漢麻纖維脫膠中的研究進展如表6所示。

2.2 物理脫膠法

物理脫膠法常見手段包括機械脫膠、超聲波脫膠和閃爆法等，脫膠過程方便快捷且化學污染較小，對纖維的損傷程度較低，但是易造成噪聲污染，對操作人員的健康造成一定影響。單一物理脫膠法的脫膠效果不佳，通常將物理脫膠法作為預處理或后處理與其他脫膠方法聯(lián)合使用，以提高脫膠效果。

2.2.1 旋棍式機械脫膠

傳統(tǒng)的物理脫膠工藝即采用按壓、摩擦的方式使原麻中的纖維分離，以減少并絲現(xiàn)象。郭肖青［30］、朱士鳳［31］利用旋輥或羅拉的壓力作用于平鋪堅硬地面上的漢麻原麻，使原麻中的脆性膠質受到輥子所施加的載荷作用力而破碎，單纖維之間的連接作用降低而使其分離。旋輥式機械脫膠在脫膠前不需要進行氧化、氯化等預處理，符合綠色發(fā)展理念，成本低且效果明顯，并且在脫膠過程中無廢水廢氣的產生。Liu等［32］在機械脫膠之前，首先對原麻進行深冷處理以減弱纖維之間的抱合，隨后采用機械處理使?jié)h麻纖維束分離，最后采用堿性溶液清洗纖維，纖維素含量由66.25%提高到78.93%，半纖維素和木質素含量分別降低到7.16%和2.82%。機械脫膠后續(xù)可輔以化學脫膠或生物脫膠，使精干麻的殘膠率進一步減小，提高麻纖維的品質。

2.2.2 閃爆法

閃爆法脫膠是在高溫高壓狀態(tài)下，將液態(tài)水和水蒸氣作用于纖維原料，通過瞬間泄壓的過程實現(xiàn)組分分離和結構變化。閃爆法于1998年由Kessler等［33］首次應用于亞麻纖維提取，隨后應用于漢麻纖維的脫膠。閃爆法脫膠包括兩部分：首先高溫（160～260 ℃）、高壓（0.69～4.83 MPa）產生飽和蒸汽，使纖維束間膠質的水解作用加劇，隨后瞬間降壓，使加熱的空氣以沖擊波的形式作用于原麻聚合體，利用原麻聚合體與沖擊波不同的變形速度，原麻聚合體發(fā)生剪切變形運動，使麻纖維發(fā)生分離，同時破壞頑固的細胞壁結構［34］。

閃爆法是一種很有前景的麻脫膠方法，但單一閃爆法并不能滿足實際生產需要，仍要與其他方法進行結合使用，才能達到更好的效果。殷祥剛等［35-36］探究了預水處理對閃爆效果的影響，研究結果表明：原麻含水率為30%時，經閃爆處理后的非纖維素更易溶于水，隨后進行化學脫膠，殘膠率顯著降低，且纖維強度未受影響。季英超等［37］探究了穩(wěn)壓時間對脫膠效果的影響，得到的較優(yōu)脫膠條件為溫度165 ℃，壓力0.55 MPa，穩(wěn)壓時間25 min，纖維素含量提高到47.598%。

盡管閃爆法具有脫膠效果好、工藝簡單、效率高等優(yōu)點，但是閃爆法脫膠并不適用于實際生產，閃爆法脫膠在使用過程中需要消耗大量的氣壓和氣流，能源消耗比較大，需要投入較高的能源成本，且容器需要承受突然降壓帶來的快速應力變化，降低了容器使用壽命，增加了生產成本，且高溫蒸汽和釋放壓力時的噪聲等會對人體產生較大危害。

2.2.3 超聲波

頻率高于20 000 Hz人不可聞的聲波稱為超聲波，其最大頻率可達1011 Hz，具有能量高、穿透力強、方向性好的特性。超聲波脫膠通常在添加化學試劑或生物有機體的水溶液中進行，借助于超聲波的空化作用和機械作用，使其作用于漢麻原麻。首先去除原麻表面的雜質，隨著反應的進行，表面邊界層厚度可以減少到未處理樣品的1%～8%，使化學物質更容易進入纖維素內部，纖維之間的大量膠質被破壞成較小的膠質團分散在水中，部分膠質被徹底分解［38］。蔣國華［39］使用不同頻率的超聲波進行預處理，研究發(fā)現(xiàn)：在200 W及頻率為28 kHz時，膠質去除率為20%左右，效果最佳。利用超聲波作用于漢麻纖維，有助于化學物質進入纖維素內部進行反應，降低了化學物質的用量進而減少了化學污染物的排放。由于超聲波對于纖維膠質的破壞能力有限，在進行超聲波反應時，液體使用量較大，增加了水的消耗。

2.2.4 微波法

微波是一種波長在300 MHz～300 GHz的電磁波，最初應用于電視、廣播、通訊。至20世紀60年代，人們才開始利用微波進行有機反應，并成為非纖維素生物質脫膠的良好的手段。Raveendran等［40］研究發(fā)現(xiàn)，萃取效率主要受水分含量、微波能量和微波加熱時間的影響。由于水具有較高的介電損耗，而非纖維素具有較低的介電損耗，當微波作用于水和漢麻時，由于水對微波有很強的吸收能力，水分子每秒可產生24.5億次振動，并立即升溫，將微波能轉化為機械能［41］，使膠質分離甚至破裂。隨著反應的進行，更深層的膠質逐漸暴露并進一步被分解，將浸泡時間用來評估水分含量。研究發(fā)現(xiàn)：浴比為1︰10時，浸麻效率可達100%，微波處理36 h時，半纖維素含量降低到6%［40］。微波不僅能產生熱效應，還有非熱效應的存在。包肖婧［42］等通過微波輻照法加熱和水浴鍋加熱進行漢麻脫膠對比實驗，研究發(fā)現(xiàn)：擁有非熱效應的微波輻照加熱法的脫膠效果明顯優(yōu)于水浴鍋加熱法。

雖然微波具有較好的非纖維素處理效果，且反應介質除水以外不再涉及其他化學物質，但微波在使用過程中能量損耗較高，且對操作人員會產生微輻射。

2.2.5 超臨界CO2流體脫膠法

超臨界狀態(tài)是指流體的壓力和溫度均超過臨界壓力和臨界溫度的狀態(tài)，其在溶解、萃取、分離、質量傳遞和溶劑回收等方面均有較大的應用價值，適合無污染、低成本、高效綠色化工的發(fā)展方向。超臨界CO2流體可以代替水溶液進行脫膠，利用超臨界流體在超臨界條件下的高溶解能力，將漢麻纖維中的膠質萃取出來。有關超臨界CO2流體處理在麻纖維脫膠中的研究進展如表7所示。

利用超臨界CO2流體處理漢麻纖維之后，提高壓力使CO2蒸發(fā)，得到高濃度的廢水，并且蒸發(fā)的CO2可以重新壓縮再利用，但是在此過程中蒸發(fā)及壓縮CO2需要消耗較高的能量，另外對反應容器的要求也較高。

2.2.6 低溫冷凍處理

深冷處理是材料在低溫處理時，利用熱膨脹的差異來操縱或改變材料的結構，它在提高材料性能方面作出了卓越的貢獻。在漢麻纖維脫膠中，影響脫膠效率的因素主要有浸泡溫度、浸泡時間、冷卻速度和加熱速度。Liu等［32］進行機械處理之前，對漢麻纖維進行深冷處理，快速變化的溫度會產生殘余熱應力，并產生內應力。由于膠質與纖維素之間膨脹系數的差異，導致微分層和開裂，使纖維結構變得松散，降低纖維之間的連接。隨后進行機械處理以分離纖維束，半纖維素和木質素含量分別降至7.16%和2.82%，纖維素含量可達78.93%。低溫處理需要結合其他脫膠方法使用才能得到更優(yōu)異的效果，并且低溫處理價格昂貴，因此難以進行規(guī)模化推廣應用。

2.3 生物脫膠法

生物脫膠在減少環(huán)境污染、降低能耗方面展現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。生物脫膠包括自然生物脫膠和人工生物脫膠，而人工生物脫膠有微生物脫膠和酶法脫膠。

2.3.1 自然生物脫膠

自然脫膠主要是利用雨露或水浸對漢麻纖維進行處理，利用自然環(huán)境中微生物和水的協(xié)同作用，分解膠質從而分離漢麻纖維。雨露脫膠用于夜間露水重、白天溫度高的地區(qū)，通過細菌、陽光、空氣等將麻纖維中的非纖維素成分進行分解，過程持續(xù)14～21 d。水浸麻是將漢麻進行捆壓并浸泡，水滲透到纖維基質中使韌皮組織膨脹，溶解可溶性物質，微生物進入漢麻纖維內部，產生的酶與非纖維素成分反應。經水浸麻后，質量可減輕10%以上，8～14 d后，對漢麻纖維進行收集。但是傳統(tǒng)水浸法處理的漢麻纖維，取決于特定地理區(qū)域、降雨量和天氣條件，因此水箱法成為一種可行的選擇。水箱法處理可以控制在適當的條件，包括環(huán)境和水溫、空氣濕度、日曬和干燥時間，甚至在罐中應用礦物質營養(yǎng)、發(fā)酵和液體再循環(huán)來加速分解［45］。雖然條件可控，但是仍要處理數周時間，并且需要多次換水。

雨露漚麻對水體污染較小，但對環(huán)境條件要求較高，且處理后的漢麻纖維質量不穩(wěn)定，纖維粗糙。水浸法脫膠處理盡管較雨露法質量好，但由于耗時長，用水量大，并不能適應現(xiàn)代社會工業(yè)化生產。

2.3.2 人工生物脫膠

1） 微生物脫膠。微生物脫膠是通過培養(yǎng)特定菌種，在人工調控的微生物生長環(huán)境中利用菌種生長代謝降解漢麻原麻中除纖維素外的成分的過程。菌種主要包括腸球菌、枯草芽孢桿菌、芽孢桿菌Y1、堿性假單胞菌、褐腐菌、白腐菌、鏈霉菌、擔子菌、子囊菌、Streptomycessp.S27等［46-47］。在脫膠過程中，選擇多種菌種相結合，通過基因克隆、基因突變等技術提高產酶能力［48］，并添加酶助劑，以增強酶的活性。因此，微生物菌種的選擇和培養(yǎng)條件的優(yōu)化對脫膠效果至關重要。微生物脫膠是一種環(huán)境友好的方法，不需要使用化學溶劑或高溫處理等物理化學方法來脫膠，減少了對環(huán)境的污染，通過選擇合適的微生物菌種，可以實現(xiàn)對特定膠質的高效降解，同時利用微生物的生長代謝來實現(xiàn)酶的連續(xù)生產，能夠滿足大規(guī)模生產的需求。但是在實際生產中，菌種的選育和培養(yǎng)需要大量的時間和資源投入，培養(yǎng)條件復雜，操作技術要求相對較高，對從業(yè)者的技能水平和實驗設備的要求較高。

劉自镕等［49］用Bacillussp.No.74菌發(fā)酵生產的粗酶進行漢麻纖維脫膠實驗，并且評估了漢麻酶法脫膠的工藝條件，隨后對Bacillussp.No.46進行誘變選育，使果膠酶酶活相較于原始菌株提高了20%～30%，聚半乳糖醛酸酶酶活提高了35%～70%。江云飛［50］以漢麻漚麻系統(tǒng)中的細菌為研究對象進行多樣性分析，研究發(fā)現(xiàn)：在發(fā)酵初期（12 h），主發(fā)酵期（72 h）及發(fā)酵末期（108 h和120 h）四個時段的細菌菌群較多，優(yōu)勢種群明顯，其主要優(yōu)勢菌為Clostridiumsp和不可培養(yǎng)的細菌。

2） 酶法脫膠。酶法脫膠是利用粗酶或純化酶的稀釋液進行漢麻纖維膠質的分解。與微生物脫膠類似，酶法脫膠不需要使用高溫或強酸堿等劇烈條件，降解過程相對溫和，從而保留更多原麻中有價值的成分。通過調節(jié)酶的用量、反應時間、溫度和pH值等參數，可以精確控制脫膠過程的效果，實現(xiàn)定制化的脫膠需求。脫膠所需的酶包括半纖維素酶、果膠酶和木質素酶。果膠水解酶處理天然植物韌皮纖維會誘導果膠聚合物從纖維之間的片層和纖維細胞壁釋放，因為這些酶催化均半乳果糖酸主鏈的糖苷鍵隨機水解，釋放單體、二聚體或低聚體片段［51］，當去除果膠后，纖維之間的黏合變弱，單個纖維和小纖維束可以與較大的纖維束分離。半纖維素酶主要指木聚糖酶和甘露聚糖酶。其機制在于木聚糖鏈中β-1，4鍵的分解，從而釋放單個纖維之間的連接［52］。用于降解木質素的酶，主要有漆酶、錳過氧化物酶和木質素過氧化物酶，直接可用的木質素酶很少。在酶的作用下，結構單元之間的鍵斷裂，高相對分子質量化合物被分解成低相對分子質量物質。由于酶具有高特異性的特點，因此在酶脫膠中廣泛采用不同酶的混合物，有關酶處理在麻纖維脫膠中應用的研究進展如表8所示。為了更高效地發(fā)揮酶的作用，通常會在酶作用之前，進行物理化學等預處理。

盡管酶法脫膠具有高效降解、溫和條件和可控性強等優(yōu)勢，但酶的使用也面臨著成本高、易失活及穩(wěn)定性差等方面的挑戰(zhàn)。在實際應用中，需要綜合考慮這些因素，選擇適合的酶種和脫膠條件，以實現(xiàn)高效的漢麻脫膠處理。

3 結 論

當前，漢麻脫膠領域正面臨許多技術難題，如微生物脫膠過程中代謝調控機制的進一步探索，野生菌株的定向改造與篩選、復合菌株的馴化與復配，以及工程菌株的構造等。此外，酶法脫膠技術中酶的耐熱性、耐堿性及活性位點等方面問題仍需深入探究，同時生物脫膠過程中產生的刺激性氣味也需妥善處理。

生物脫膠技術作為一種可持續(xù)發(fā)展的選擇，必然需要與其他脫膠技術相結合，以彌補其在脫膠效率和操作便捷性方面的不足。在未來的漢麻脫膠技術發(fā)展中，應加強對優(yōu)質菌株的選育、高效酶的提取，以及脫膠預處理及后處理的優(yōu)化。同時，需要重視生物脫膠技術與物理、化學技術的結合，探索它們在漢麻脫膠過程中的協(xié)同效應。生物、物理、化學聯(lián)合脫膠將為漢麻脫膠技術帶來更廣闊的發(fā)展前景，進一步推動其向高效、便捷、環(huán)保的方向發(fā)展。因此，致力于生物脫膠技術與其他技術的聯(lián)合研究，將是未來漢麻脫膠技術發(fā)展的關鍵。

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Research progress on degumming technology of hemp fibers

ZHANG Chi， WANG Xiangrong

WANG Yafei1， WU Shaohua1， CHEN Shaojuan1， DING Hongliang2， FENG Zhen2， WANG Tingzhong2

（1.College of Textile & Clothing， Qingdao University， Qingdao 266071， China; 2.Weihai Hantai Hemp Fiber Technology Limited Company， Weihai 264200， China）

Abstract： Hemp， a type of natural lignocellulosic fiber， exhibits high tensile strength， specific modulus， favorable biodegradability， inherent antimicrobial properties， and dermatological comfort， rendering it a pivotal source of cellulose fibers in the realms of biocomposite materials， automotive engineering， and textile manufacturing. Nonetheless， prior to the transformation of hemp into high-value fiber， it necessitates meticulous degumming to segregate cellulose from non-cellulosic constituents. Degumming methodologies in China encompass predominantly chemical， physical， and biological approaches; yet， in view of considerations pertaining to cost-effectiveness， degumming efficiency， and environmental impact， a hybridized approach is commonly adopted. This amalgamated methodology is steered towards eco-friendliness， environmental conservation， and resource efficiency.

Degumming constitutes the inaugural procedure in hemp fiber extraction， with its quality being pivotal for fiber isolation， thereby significantly influencing subsequent processing and product attributes， including fiber spinnability， yarn characteristics， final product quality， and serviceability. Early-stage degumming of hemp primarily relied on biological methods， encompassing pond retting， stack fermentation， and green stem desiccation. However， due to prolonged degumming durations， inconsistent outcomes， susceptibility to environmental and anthropogenic influences， and challenges associated with industrial scalability， biological degumming methods encountered limitations. Consequently， chemical， physical， and hybridized degumming methodologies emerged， substantially enhancing degumming control and efficiency.

Chemical degumming， the most prevalent approach， offers outstanding degumming efficacy and rapid processing. Alkali treatment represents the predominant chemical degumming technique， while organic solvent degumming facilitates recycling advantages. Ongoing scientific and technological advancements have spurred the proliferation of diverse chemical degumming methods， including electrolysis-induced oxidizing plasma oxidation， electrochemical techniques， the Fenton process， and ionic liquid-based treatments. Chemical degumming markedly augments cellulose-non-cellulose segregation， exhibiting a bleaching effect on hemp fiber， thereby enhancing fiber aesthetics. However， due to associated environmental pollution concerns， extensive research endeavors have focused on pretreatment methodologies， acid-base concentrations， additive incorporation， and gum treatment sequences， fostering advancements in the cannabis industry.

Physical degumming is also regarded as a viable method， comprising mechanical， flash detonation， ultrasonic， microwave， and supercritical CO2 fluid techniques. These methods leverage external force or pressure application to induce fiber-gum separation by reducing interfacial forces. However， standalone physical degumming often proves inadequate and is typically employed as adjunctive pre-treatment or post-treatment in combination with other methodologies.

Biological degumming encompasses microbial and enzymatic approaches. Microbial degumming necessitates meticulous strain selection to facilitate enzyme production for gum hydrolysis. However， stringent culture environment control is imperative to optimize microbial growth. Enzymatic degumming， an extension of microbial degumming， entails mixing enzyme solutions with hemp fibers to facilitate gum decomposition. This method allows for both single-enzyme and complex-enzyme degumming; however， stringent reaction condition control is essential to maximize enzymatic efficacy throughout the degumming process.

To improve the degumming efficiency and ensure the quality of hemp fibers， a single degumming method obviously cannot meet the demand， so a combination of a variety of degumming methods is employed nowadays. It is necessary to continue to explore the impact of pretreatment， additives， etc， on the degumming efficiency and fiber quality. To reduce environmental pollution and energy consumption， the cultivation of strains and the extraction of enzyme solution in biological degumming still need to be further studied， and the combination of biological degumming and other degumming methods still needs to be paid attention to， which will be the key to the future development of hemp degumming.

Key words： hemp; degumming process; chemical degumming; biological degumming; combined degumming; green degumming