全 文 ：家具 年 第 卷 第 期
应用技术
棕床垫用 山棕纤维材料的基础研究
李渝黔、 韦贵菊 、 朱利军、 林 坚、 刘 鑫
贵州大 自 然科技有限公 贵阳 南京林业大学家具 与 丨 ：业 设计学院 ， 南京
摘 要 ： 对 山棕纤维材料进行 了 形 态 结构特征 、 化 学成分和物理性能等 方 面 的基础研究 。 使人们更加深入地
了 解山棕 纤维材料 ， 为棕纤 维弹性床垫的 制造和 改进提供重要的理论基础和技术 支持 。
关键词 ： 山棕 纤维材料 ； 结构 ； 化 学成分 ； 物理性能 ； 弹性床垫
中 图分类 号 ： 文献标识码 ： 文章编号 ：
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山棕属常绿乔木 ， 棕榈科 ， 原产我 国 ， 除西
藏 外我 国 秦岭 以 南地区均有分布 ， 北起 陕西南
部 ， 南到广 东 、 广西 和云南 、 西达西藏边 界 ， 东
至上 海浙 江 。 从长江 出 海 口 ， 沿长江上游 西岸
公里地带广为分布 ， 主要集 中在云贵高原地
区 。 树干圆柱形 ， 耸直不分枝 ， 周 围包以棕皮 ，
树冠伞形 。 叶形如蒲 扇 ， 簇生 于茎端 ， 向 四周开
展 ， 有狭长皱褶 ， 至 中部掌裂 ， 叶柄长 。 雌雄异
株 ， 圆 锥状 肉穗花序腋生 ， 花小而黄色 。 核果 肾
状球形 ， 蓝褐色 ， 被 白粉 。 花期 月 ，
月 果熟 。
人类使用棕榈纤维的历史很长 。 主要用作编
制蓑衣 、 草鞋 、 草绳 、 渔 网 、 刷 、 垫等 。 《 本草
基金项 江苏省普通高校研究生科研创新 划项
作者简介 ： 李渝黔 （ 男 ， 贵州大 自然科技有限公 司总经
理 ， 高级工程师
通讯作 者 ： 刘鑫 （ 丨 男 ， 讲师 ， 博 士研究生 ， 主耍从率家
具设 ■与 程 力‘向 的研究 ：
拾遗 》 有 “其皮作绳千年人水不烂 ” 。 有记载表
明阿拉伯商人在 世纪 时就知道棕榈纤维耐海 水
浸泡 。 但是一直到上世纪 年代末 年代初 ， 南
方汇通股份有限公 司 率先成立 “棕纤维弹性权 料
分厂 ” ， 并利用 山棕纤维材料和天然橡胶做成 了
第一 张棕床垫 以后 ， 山 棕纤维材料才真正的形成
产业化 。
查阅 文献 并未发现有人对山棕纤维材料做过
系统性的研究 ， 为 了使人们 了解 山棕纤维的结构
与性能以 及使 山棕纤维材料得到更科学广泛 的应
用 ， 同时也是为 了给棕纤维弹性床垫 的制造和改
进提供重要 的理论基础和技术支持 ， 本文对 山棕
纤维 的形态结构特征 、 化学成分 、 物理性能做 了
一系列基础性检测和分析研究 。
山棕纤维形态结构特征
山棕纤维是以 山棕树的板片为原料 ， 通过蒸
煮 、 碾压 、 梳理 、 打绳等工艺而形成 ， 山棕纤维
DOI :10.16610/j.cnki.j iaju.2013.05.009
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的颜色为棕色 ， 较长 ， 其纤维横截面基本为圆形 ，
表面比较光滑 ， 如 图 所示 。 棕板 的形状为一端
较窄而厚 ， 另端较宽而稍薄 ， 大小不等 。 表面红
棕色 ， 粗糙 ， 有纵直皱纹 ； 一面有明 显的 凸出纤
维 ， 纤维的两侧着生多数棕色茸毛 质硬而韧 ，
不易折断 ， 断面纤维性 。 无臭 ， 味淡 （ 见图
图 山棕纤维
倍 。 单根棕纤维是 由许多棕纤维细胞紧密排列而
成的 ， 杂细胞极少 ， 纤维细胞之间结合非常紧密 ，
故在宏观上表现出整体性 ， 不易分解或拉断 。 从图
中可以看 出山棕纤维的细胞呈针状 ， 细胞含有细胞
壁和 中腔 ， 棕纤维细胞的宽度一般为十几微米 ， 长
度从几百微米到几千微米不等 ， 壁腔 比约为 ， 韧
性 良好 ， 故掠纤维在宏观上也具有极好的弹性及韧
性 ， 甚至弯曲 。 也不会折断 。
图 綜板纵切面图
采 用 滑走 式切 片机制 作纤维横截
面切片和侧面切片 ， 采用 数码生物显微
镜 ， 及 显微投影仪进行观
察 。 图 为山棕棕板纵切面切片在显微镜下放大
倍的照片 ， 从照片 中可以 观察到 ， 棕板中包括基
本组织 、 导管组织和纤维组织 。 图 为山棕棕板横
切面切片在显微镜下放大 倍的照片 ， 从照片中
可 以更加清楚的看到基本组织 、 纤维组织 和导管
组织 ， 其中纤维横截面形 态为不规则 圆形 ， 包括
很多纤维细胞 。 将 山棕纤维离析成纤维细胞后 ，
在数码生物显微镜下可 以被清楚的观察到 ， 如 图
和图 。 图 放大倍数 为 倍 ， 图 放大倍数为
图 山棕纤维细胞长度
图 棕板横切面图
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图 山棕纤维细胞直径 （
山棕纤维的物理性能
纤维的强伸性能
实验仪器 ： 型台式电子单纱强
力机。
实验条件 ： 拉伸速度 ， 试样夹持
长度 ， 每次夹持 根 ， 总试样数 根 ， 温度
， 相对湿度 。
由表 可得出如下结论 。
纤维断裂伸长率的大小与其内部结构如
结晶度 、 取向度 、 分子间力 的大小等密切相关 ，
同样也与外部特征如表面光洁度有关 ， 在测试单
纤维 的过程 中 ， 发现山 棕纤维的拉伸强度和伸长
率都 比较均匀 ， 说明纤维的强伸性能 比较稳定 。
断裂比功的大小说明纤维的韧性 ， 断裂
比功大表明纤维 的韧性较好 ， 而且耐磨 ， 其制 品
一般 比较坚韧 。 从表 数据分析 ， 山棕纤维 的韧性
较好 。
表 山棕纤维的强伸性能
试样名称 平均长度 平均直径 拉伸强度 断裂伸长率 韧性
山粽纤维 较好
燃烧性能
按照 纺织试验鉴别方法
《燃烧法 》 实验观察 ， 山棕纤维靠近火焰不熔不
缩 ， 接 近火焰 ， 迅 速燃烧 ， 离 开火焰 ， 继续 燃
烧 ， 气味为烧纸味 。 燃烧结束没有火星 ， 燃烧后
灰烬呈黑色 ， 说明没有完全燃烧 。
表 化学成分检测表
山棕纤维化学成分检测
为了 了解山棕纤维 中各种化学成分的含量 ，
从而使其得到更加科学广泛的应用 ， 本文分别从
水分 、 灰分 、 抽出物 、 纤维素 、 木质素 、 含糖量
等方面对其进行检测 ， 其检测结果见表 。
序号 检测名称 检测方法 检测结果 ％
水分 试样在 左右烘干至恒重时所失去的重量
灰分 试样加以燃烧和灼烧后 ， 称取其矿物性残渣 的重量
含渣率 称取试样中不可用作生产的残渣所占 的比重
冷水抽 出物
用水处理试样 ， 将抽提后残渣烘干从而确定其被抽出物的含量热水抽 出物
抽 出物 用 溶液处理试样 ， 经洗涤烘干 ， 确定其被抽出物 含量
有机溶剂抽 出物 以苯 醇混合液抽提试样 ， 将抽提液烘干 ， 称量不易挥发物的残渣
纤维素含量 用苯 醇混合液处理试样 ， 使所含木素变为硝化木素溶于乙醇 ， 余残渣过滤 、 烘干测定其含量
酸不溶木质素含量 试样 中的碳水化合物在硫酸的作用下水解 、 溶出 ， 定量的测定其残余物
含油率 乙醚萃取法
含糖量 棉纤维含糖试验方法 未检出
备注 表 中所有检测结果均为多次检测 的平均值
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家具 年 第 卷 第 期
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责任编辑 俞 津 梁 爽 ）
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由表 可以得出 以下结论 ：
灰分主要代表无机盐 ， 其多少与产地 、
气候等有关 ， 灰分的高低对于造纸有一定的影响
但是对弹性床垫的生产和使用影响不大 。
从抽 出物可以看出 ， 山棕纤维的抽 出物
含量不高 ， 抽 出物主要包含低分子物质 ， 说明 山
棕纤维中所含 的低分子物质含量较低 ， 所 以强度
较高 。
由表 中可 以看 出 山棕纤维的纤维素含量
和木质素 含量较高 ， 同 样可 以推断山 棕纤维的强
度大韧性高 。
山棕纤维 的含油率较低 ， 平均含油率在
以下 ， 含糖量未检出 。 说明 山棕纤维材料不容
易生虫发霉 ， 那么以 它为原材料生产的床垫卫生
安全性能应该可以得到保证 。
结 语
广义地说 ， 所有植物纤维均可作为植物
纤维弹性材料的原料 ， 形态不 同 ， 用途也不 同 。
均径如棉花的可称为细径材料 ， 均径如麻类的可
称为中径材料 ， 而山棕纤维则可称为粗径材料 。
均径越小 ， 经济价值越高 ， 研究也越彻底 。
对于山 棕纤维的研究基本上是刚刚起
步 。 但是山棕纤维具有天然纤维和化学纤维许多
的优点 ， 如天然的抗菌性能 、 环保性能及健康性
能 ， 使该类植物纤维具有广阔的发展空间 。
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