近年來,受國外Modal,Tencel等新纖維的啟發,我國紡材領域也相繼開發了大豆蛋白、花生蛋白纖維和竹纖維。其中竹纖維是繼大豆蛋白纖維之后的第二個我國具有自主知識產權的綠色環保纖維?,F已形成了小批量工業化生產的規模。它有兩種形式:一是利用竹子為原料,經過人工催化將其中纖維素含量在35%左右的竹纖維提純至93%以上,采用水解-堿法及多次漂白,精制成滿足纖維素生產要求的竹漿粕,再由化纖廠加工成再生竹纖維;另一種是以生長12-18個月的慈竹,經過前處理(包括整料、制竹片、浸泡等),分解(包括蒸煮、水洗、分絲等)、成型(包括還原、脫水、軟化等)和后處理工序(包括干燥、梳纖、篩選、檢驗等)去除竹子中的木質素、多戊糖、竹粉、果膠等雜質,直接提取獲得天然竹原纖維。根據紡織企業實際應用情況可知:用竹纖維紡織加工成的面料具有質輕(竹纖維的比重為0.8,麻類為1.3-1.6)挺括、吸濕導濕性強、透氣舒適、清涼爽快、光澤好、染色色彩亮麗等特點,并且還具有抗紫外、抑菌防臭、防蛀、防霉等保健功效。尤其是,夏天穿著使人感到特別的涼爽。所以竹纖維是一種能迎合當今世界"崇尚自然,追求舒適保健"消費潮流的新型綠色環保纖維。
我國是世界上竹類品種最多的國家,竹子資源豐富,竹材是一種栽種成活后4-6年即可成林砍伐的速生高產的纖維原料。因此充分利用我國合適的竹子資源生產竹纖維對我國林業和紡織工業都有著巨大的經濟價值。但因竹纖維的原料、品種、生長地域、生長期、提取工藝、含雜及紡絲工藝使纖維的微結構和性能上存在著較大的差別,這對紡紗、織造和染整加工均會帶來不同的影響。本文主要對竹原纖維作一些性能上的探討。
1實驗部分
1·1材料
36Nm竹原纖維單紗(由湖南株州麻業有限公司提供);竹原纖維(由湖南株州麻業有限公司和常州三毛廠提供);再生竹纖維(由湖南株州麻業有限公司和常州三毛廠提供)
1&
NaOH(市售,分析純);HAC(市售,分析純);甘油(市售,分析純);滲透劑(常州化工研究所提供);
1·3儀器
OLYMPUS生物顯微鏡(日本);lnstron4411萬能強力機(英國);YG021-3單紗強力機(常州紡儀廠);Y172哈氏切片機(常州第二紡機廠);CARBO-LlTE烘箱(英國)
1·4測試方法
纖維的截面和表面形態用OLYMPUS生物顯微鏡觀察;單紗強力參照國標在Instron4411萬能強力機和YG021-3單紗強力機上進行拉伸試驗,取50個數據的平均值。
生化試驗在室溫自然狀態下進行,菌種取自常州麗華污水站的回流污泥。
2結果和討論
2·1形態結構
2·1·1竹原纖維
纖維的截面和表面形態的觀察是將單紗或纖維包覆在紅色羊毛纖維中,用Y172哈氏切片機切得截面后與纖維同置于載波片上,在OLYMPUS生物顯微鏡上進行觀察,如圖1和圖2。
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竹纖維截面呈扁平狀態,纖維中間具有許多孔洞和裂紋,無皮芯結構,在纖維縱向表面存在竹膠、溝槽、橫節、孔洞、結構較粗糙,無天然扭曲。經無張力濃堿處理后,纖維截面胞腔變小,光潔度提高,溝槽變淺,許多小裂縫消失,胞壁層厚度增加,縱向趨于扁平的橢圓狀,細溝槽變淺,表面光潔度也提高很多,并出現極少量的扭曲;經有張力濃堿處理后,纖維截面胞腔變大,光潔度提高,溝槽變淺,許多小裂縫消失,纖維層的厚度不如堿縮那樣溶張變厚,縱向較挺直,溝槽變淺,光潔度也提高很多。這可能是由于經堿處理后去除了纖維表面的一部分竹膠,提高了光潔度。另外,堿對竹纖維和棉纖維一樣具有膨脹作用,在有張力的情況下,可以
使纖維大分子鏈進行重排,消除了部分內應力,使結構變得更為均勻而緊密。這從后面的強力試驗中也可得到證實。堿處理前后筒管紗的強力變化幅度較大。
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