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蒲葵纤维理化性能研究



全 文 :86 中国纤检 2014年 8月(上)
纺织·广角
Textile and its Wide Watch
市场上的天然纤维主要为棉、毛、丝和麻纤维,它们的使用有几千年的历史。在20
世纪30年代,人类纤维史出现了化学纤维,它们能满足人们日常使用的各种需求,并能根
据实际需求进行一些功能化处理,因而化学纤维的使用量不断在增加,到了20世纪80年
代,其产品已经超过天然纤维。随着纺织品的升级,后差别化时代,纤维的走向是回归自
然,纤维素再生纤维将成为未来纺织品用最大宗原料;超天然的功能再生纤维素纤维材料
将成为未来发展的重点。因此,在近30年的纤维发展上,出现了粘胶纤维、Modal纤维、
Lyocell纤维,我国有自主知识产权的天竹纤维和大豆纤维等。这些纤维随着产业化进程
的发展,已经积累了大量的科学与技术方面的数据资料。本文通过对蒲葵叶进行理化分
析,探讨蒲葵纤维在纺织领域应用的前景。
1 蒲葵概述
蒲葵属棕榈科类植物,盛产于华南地区,目前主要是作为热带、亚热带地区的重要绿
化树种。蒲葵叶与竹纤维非常相似,具有强度高、无卷曲、断裂伸长小、耐腐蚀,耐磨损
等特点。由于蒲葵主要用于绿化和工艺品加工,因此其研究文献资料都集中在其种植与工
艺品制作方面,在纺织领域属于空白。
蒲葵纤维属于天然绿色材料,具有以下特点:纤维素含量高,产品使用率高;纤维强
力高;纤维天然防虫防蛀;纤维吸湿透气性能好;与其他天然纤维素纤维相似,能作为再
生纤维原料;具有保健功能。
《本草纲目》、《中华本草》和《广东地产药材研究》等中阐述了蒲葵具有收敛止
血、止汗、防蚊等功效。因而其纤维所制作的纺织品或纸制品均能保持其原有特性,能进
入功能性产品领域[1]。
2 理化分析
2.1 感官分析法
本文用感官分析法比较了棉、苎麻、再生竹纤维和蒲葵纤维的差异,如表1所示。
蒲葵纤维理化性能研究
Chemical and Physical Properties of
Livistona Chinensis
文/林丽霞 陈鹏 区楚婷 刘凯静
摘要:
蒲葵是广东地区一种常见的树种,其树叶与竹纤维同样具有强度高、无卷曲、断裂伸
长小、耐腐蚀,耐磨损等特点。本文通过对蒲葵叶进行理化分析,为蒲葵纤维进军纺织市
场做前期准备。
关键词:新型纤维;蒲葵纤维;理化性能
872014年 8月(上) 中国纤检
纺织·广角
Textile and its Wide Watch
表1 棉、苎麻、再生竹纤维和蒲葵纤维感官对比
2.2 显微镜分析法
根据FZ/T 01057.3—2007 纺织纤维鉴别试验方法 第3
部分:显微镜法[2],通过使用光电显微镜对棉、苎麻、竹
纤维和蒲葵纤维进行观察图1和图2,发现蒲葵纤维的横截
面形态与棉和苎麻纤维的形态相似,呈腰圆形,有空腔,
而纵面形态却有所差别,具体见表2。
表2 棉、苎麻、再生竹纤维和蒲葵纤维纵横向截面形态

图1 蒲葵纤维横截面图 图2 蒲葵纤维纵向形态
2.3 燃烧法
根据FZ/T 01057.2—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第
2部分:燃烧法》[3]对棉和蒲葵纤维进行对比试验,发现由
于蒲葵纤维纤维素含量很高,其燃烧现象与棉纤维十分相
似,见表3。
2.4 化学溶解法
参考FZ/T 01057.4—2007《纺织纤维鉴别试验方法 第
4部分:溶解法》[4],选用印染实验室常用的化学药剂,对
棉纤维与蒲葵纤维进行溶解测试,见表4。
2.5 回潮率测试
参考GB 9994—2008 《纺织材料公定回潮率》[5],对
各种纤维进行回潮率测试,见表5。
2.6 热学性能
本文对棉、原竹纤维和再生竹纤维以及蒲葵纤维做了
热学性能分析,如表6所示。
2.7 其他性能分析
蒲葵纤维属高强低伸型纤维,纤维具有较高初始模
量,湿态时纤维力学性能较之干态有明显下降。
3 小结
蒲葵属于纤维素纤维,在理化性能测试结果中可知,
项目 蒲葵纤维 棉纤维 苎麻纤维 再生竹纤维(短纤)
粗细 较均匀 均匀 较均匀 均匀
长度 比棉长,比毛短
短而细,
3cm左右
比棉长,
比毛短
与面料类
型有关
曲直 无卷曲 稍有卷曲 无卷曲 平直
弹性 无弹性 较差 无弹性 弹性较差
气味 无气味 无气味 无气味 竹香味
光泽 暗哑 无光泽 暗哑 有光泽
手感 粗硬 柔软 粗硬 柔软、凉爽
纤维 横截面形态 纵面形态
蒲葵纤维 不规则腰圆形,有空腔 纤维较细,横节不明显
棉纤维 有中腔,呈不规则的腰圆形
扁平带状,稍有
天然转曲
苎麻纤维 腰圆形,有中腔 纤维较粗,有长形条纹及竹状横节
再生竹纤维
不规则的椭圆形、腰
圆形等,内有中腔,
横截面上布满了大大
小小的空隙,且边缘
有裂纹
竹纤维纵向有横节,粗
细分布很不均匀,纤维
表面有无数微细凹槽
纤维
燃烧状态
燃烧气味 残物特征
靠近火源 接触火源 离开火源
蒲葵纤维 不熔不缩 立即燃烧 燃烧缓慢后自灭 柴质味 呈细而软灰黑絮状
棉纤维 不熔不缩 立即燃烧 迅速燃烧 纸燃味 呈细而软灰黑絮状
麻纤维 不熔不缩 立即燃烧 迅速燃烧 纸燃味 呈细而软灰白絮状
再生竹纤维 不熔不缩 立即燃烧 迅速燃烧 纸燃味 呈细而软灰黑絮状
表3 棉纤维、麻纤维、再生竹纤维与蒲葵纤维的燃烧法现象
88 中国纤检 2014年 8月(上)
蒲葵的性能介于棉与麻纤维之间,因此在应用于加工中可
参考棉、麻的印染加工方式,也可利用再生纤维技术生产
再生纤维,扩大其在纺织产业的应用。
参考文献:
[1]蒲葵 .百度百科 .http://baike.baidu.com/view/50010.
htm[EB/OL].
[2] FZ/T 01057.3—2007 纺织纤维鉴别试验方法 第3部分:
显微镜法[S].
[3] FZ/L 01057.2—2007纺织纤维鉴别试验方法 第2部分:燃
烧法[S].
[4] FZ/T 01057.4—2007纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶
解法[S].
[5] GB 9994—2008纺织材料公定回潮率[S].
(作者单位:江门职业技术学院)
溶剂 温度 棉纤维 麻纤维 再生竹纤维 蒲葵纤维
95%~98%硫酸
室温 S S S S
煮沸 S0 S0 S0 S
70%硫酸
室温 S S S P
煮沸 S0 S0 S0 P
60%硫酸
室温 I P S I
煮沸 S S0 S P
40%硫酸
室温 I I I I
煮沸 P S0 S I
36%~38%盐酸
室温 I I S I
煮沸 P P S0 I
15%盐酸
室温 I I I I
煮沸 P P P I
65%~68% 硝酸
室温 I I I I
煮沸 S0 S0 S0 P
98%冰乙酸
室温 I I I I
煮沸 I I I I
88%甲酸
室温 I I I I
煮沸 I I I P
5%氢氧化钠
室温 I I I I
煮沸 I I I I
1mol/L 次氯酸钠
室温 I I I I
煮沸 I I I I
表4 棉纤维、麻纤维、再生竹纤维与蒲葵纤维进行溶解测试
纤维种类 棉纤维 麻纤维 再生竹纤维 蒲葵纤维
回潮率 8.5% 12% 13% 11.2%
表5 棉纤维、麻纤维、再生竹纤维与蒲葵纤维回潮率
纤维种类 耐热性 溶解性
蒲葵纤维 无熔点,200℃以后慢慢变黄,300℃变成黑色 用75%硫酸溶液,加热到(55±3)℃时纤维溶解
棉纤维 无熔点,200℃以后慢慢变黄,300℃变成淡黄色 用75%硫酸溶液,加热到(55±3)℃时纤维溶解
原竹纤维 无熔点,200℃以后慢慢变黄,300℃变成淡黄色 用75%硫酸溶液,加热到(55±3)℃时纤维溶解
再生竹纤维 无熔点,200℃时无变化,260℃开始慢慢变黄,300℃变成深黄色,有焦味 用75%硫酸溶液,加热到(55±3)℃时纤维溶解
表6 棉纤维、麻纤维、再生竹纤维与蒲葵纤维热学性能分析
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