圣麻纤维结构和性能的研究

JIANGSU TEXTILE江苏纺织 科 技 :技术专论 圣麻纤维结构和性能的研究 李 南 (常州纺织服装职业技术学院 江苏常州 213164) [摘要]本文采用常规测试法,结合红外光谱、X—射线等测试方法,对圣麻纤维的结构 和性能进行了测试分析。结果明圣麻纤维与天然麻纤维相比,保持了麻纤维的吸湿透气、 抑菌和杀菌、易于染色等优点。改善了天然麻纤维可纺性差、亲肤性差的缺点。 [关键词]圣麻纤维 ;粘胶;结构 ;性能 [中图分类号]TS102.51 0引言 圣麻纤维(商品名)是以广泛盛产的黄麻、红 麻为原料,采用粘胶法生产的一种新型再生纤维 素纤维。 众所周知我国是世界产麻大国。麻资源丰 富,以黄麻、红麻种植面积最大,产量居世界第 三。但长期以来,黄麻、红麻大多用于附加值较低 的麻袋等低档产品。如何扬长避短使低档的包装 用材的麻纤维转变成高档、服用麻织物的原料。 经过努力,我国河北吉藁化纤有限责任公司自主 成功研发了圣麻纤维。这对麻纤维资源的升级利 用、缓解棉花等主要原料短缺问,为纺织品家 族的产品多样化、风格多样化,为提高产品的综 合附加值、增加企业效益,具有重要的实际意义。 1圣麻纤维的结构 1.1圣麻纤维的主要规格 目前市场上开发的圣麻纤维主要以短纤维 为主,其主要规格见表1。为了分析对比列出天然 麻纤维单纤维的长度和细度见表2。 1.2圣麻纤维的形态结构 圣麻纤维横截面呈梅花形,有皮芯结构,见 图1;圣麻纤维纵面平直光滑,表面有纵 向条纹,见图2。圣麻纤维的形态特征与粘胶纤维 很相似。为了分析对比图3是黄麻纤维的形态特 征图。黄麻单纤维横截面呈多角形,有中腔,单纤 维依靠胶质沾并在一起形成的束纤维比较粗,黄 麻的纵面平直有横节竖纹。 收稿日期:2008-05-20 表1:圣麻短纤维的主要规格 表2:天然麻单纤维的长度和细度 图2圣麻纤维的纵面图1圣麻纤维的横截面 图3黄麻纤维的形态特征 !" JIANGSUTEXTILE江苏纺织 TECHNOLOGY 表3:圣麻纤维及天然麻纤维的化学组成 1.3圣麻纤维的化学组成 为了分析比较,表3列出了亚麻、黄麻、红麻、 圣麻纤维的化学组成。 从表中可以看到,天然麻纤维非纤维素含量 较多。非纤维素物质含量愈多,愈难去除,麻类的 可加工性就愈差;若加工成本愈高,作为大宗类 使用纤维的可能性就愈低。 用红外光谱仪对圣麻纤维的组成成分进行 分析,同时做出黄麻红外光谱,以便对比分析。得 到圣麻纤维的红外光谱图见图4,黄麻纤维红外 光谱图见图5。 纤维素结构中含有羟基 (OH) 和醚键 (R-O-R),其红外吸 收 在3450—3300cm-1和 1100—1000cm-1,有很强的吸收带,图4、图5都 有所示的吸收峰,说明圣麻纤维和黄麻纤维组成 成分很相似,都属于纤维素纤维。1735cm-1吸 收峰是半纤维素的特征峰,图5黄麻有所示的吸 收峰,图4圣麻纤维精制处理以后趋于消失,表明 大量的半纤维素已经去除。1100-1300cm-1为非 纤维物质的特征峰,精制处理后的圣麻纤维此处 峰值明显减弱。这一结果与表3所列结果是一致 的。 1.4圣麻纤维结构的X-RD分析 圣麻纤维和粘胶纤维的X-射线衍射图见图 6。由图可知圣麻纤维和粘胶纤维的X—RD图都 具有明显的纤维素纤维衍射特征,超分子结构结 晶度、取向度相近似。 2圣麻纤维的性能 2.1可纺性良好 比较表1和表2,圣麻纤维使原本粗、短、硬的 天然麻纤维达到与棉一样的粗细、柔软。纤维细 成纱截面中纤维根数增加,可纺性提高,纤维自 身细度不匀愈小,可纺性愈好。 纤维的长度、细度人为控制,均匀性整齐度 较好,可纺性较好。 圣麻纤维动静摩擦系数差值相对较大(主要 和形态结构有关),使纤维具有较大的摩擦力和 抱合力,有利于纤维成纱。 2.2舒适性突出 圣麻纤维保持了天然麻纤维的吸湿、透气、 放湿快的优良性能,同时圣麻纤维细化了天然麻 纤维、改善了表面结构,解决了刺痒感,而具有良 好的亲肤性。圣麻纤维的基本指标见表4 图4圣麻纤维红外光谱图 图5黄麻纤维红外光谱图 图6圣麻纤维和粘胶纤维的X—RD图 (下转第49页) !" JIANGSUTEXTILE 江苏纺织 表4:圣麻纤维的基本指标 2.3染色性优良 1)活性染料能迅速吸附圣麻纤维,并在纤维 中扩散,上染率高; 2)由于活性染料在纤维中较高的扩散率,又 赋予其良好的渗透性和均匀性 3)固色率高、染色牢度优良(活性染料和纤 维之间的能够形成较多的氢键、范德花力、参与 纤维发生键合反应的活性染料增加,导致较高的 固色率高 2.4可自然降解性 1)垃圾处理:纤维素燃烧生成二氧化碳和 水,不对环境造成污染 2)土地埋入降解:土中微生物使泥土活化, 经8-10个月降解 3)活性污泥中降解:主要通过大量存在的细 菌,使纤维素分解 2.5天然的抑菌、防霉功能性 《本草纲目》草本卷中,苎麻纤维含有叮咛、 嘧啶、嘌呤等元素,对金黄色葡萄球菌、绿脓杆 菌、大肠杆菌等都有不同程度的抑制效果 ;黄麻 纤维更因分子内含有“麻醌”的抗菌元素,有良好 的抑菌作用。圣麻纤维生产过程中最大限度的保 留了这些物质,使其具有抑菌、杀菌功能。检测结 果见表5 表5:圣麻纤维抑菌、杀菌检测结果 注:抑菌值>2.0表示测试样本有抑菌效果; 杀菌值 >0表示测试样本有杀菌效果 3结论 圣麻纤维与天然麻纤维相比,保持了天然麻 纤维的吸湿透气、抑菌和杀菌、易于染色等优良 特性。改善了天然麻纤维可纺性差、亲肤性差的 缺点。 圣麻纤维与粘胶纤维在组成成分、形态结 构、超分子结构及主要性能上十分相似,如何正 确区分圣麻纤维和粘胶纤维有待研究。 圣麻纤维可再生、可降解、服用性能优良,作 为新型绿色环保纤维具有十分广阔的应用发展 前景。 参考文献 [1]赵博.圣麻纤维的性能测试与应用分析[J].针织工业.2007(6):32~33 [2]严瑛.新型绿色环保纤维-圣麻纤维[J].四川丝绸.2006(3):35~37 参考文献 [1]PHILIPS单片32位微控制器—LPC2104/2105/2106. 广州周立功单片机发展有限公司. [2]彩色液晶ARM系列智能显示器使用说明 .友利华(河南)高科技开发科技有限公司 5结束语 ARM处理器和C8051F的双CPU构架在电子清 纱器中的应用,有效地提高了彩屏清纱器的数据 处理能力。显示模块和控制模块分离的硬件结构 增加了清纱器的可重构特性。大容量FLASH的应 用,使一机双语成为可能。触摸屏输入方式,使清 纱器的操作更加人性化。这种新颖的可以较 好地满足新型清纱器的功能需求。 (上接第42页) 科 技 :创新改造 !"