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木芙蓉韧皮纤维的提取及理化性能研究

作　者: 黄丽
导　师: 张尚勇
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 纺织工程
关键词: 芙蓉韧皮脱胶纤维理化性能可纺性
分类号: TS102.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

木芙蓉属锦葵科、木槿属,其韧皮纤维是一种新型的纯天然纤维素纤维。本文主要是对芙蓉韧皮的化学成份进行定量分析,针对其胶质的特性进行预处理,采用一种新的脱胶工艺提取纤维,并对所提取纤维的理化性能进行了分析测试,同时还探讨了该种纤维的利用价值。通过研究,本论文得出了如下结论:(1)参照国标GB 5888-89《苎麻化学成分定量分析方法》,对芙蓉韧皮的化学组成进行了分析测试。芙蓉韧皮中各种化学成份为:脂蜡质0.8%-1.8%、水溶物9%-12%、果胶物质4%-7%、半纤维素9%-18%、木质素18%-20%、纤维素45%-55%。总体看,其胶质成分含量与黄麻相近,木质素含量较高。另外,对不同时期收获的芙蓉韧皮化学组成也进行了比较测试,九月所收获的韧皮中纤维素含量相对较高,达到53.77%。(2)由于芙蓉韧皮中含胶量多,采用二煮脱胶工艺。特别是在第二次煮练中通过碱与双氧水的氧化作用去除木质素。通过正交试验分析,得出最佳脱胶工艺参数为:NaOH浓度8g/L、双氧水浓度10g/L和第一次蒸煮时间150min的工艺条件下效果最好。(3)芙蓉韧皮脱胶后的纤维仍以束纤维形式存在。经各项物理性能指标测试和其形态结构分析,其工艺纤维平均长度为4-10cm,平均线密度为37.3dtex,强度为2.74cN/dtex。通过电子显微镜观察,其纵向为扁平带状,并有明显沟槽,横截面为不规则的多边形,单纤维间有缝隙;通过X射线衍射分析其结晶度为69.05%;纤维的吸湿性与黄麻接近,优于苎麻。(4)对芙蓉韧皮纤维进行了碱改性和阳离子改性研究。改性后芙蓉韧皮纤维与未处理的纤维相比其上染率分别提升了16%和25%,阳离子改性效果较好。(5)将芙蓉韧皮纤维切断成长40mm的短纤维,用软麻剂处理后采用气流纺工艺与80%棉纤维进行混纺。纺纱过程及与纱线性能检测结果显示,芙蓉韧皮纤维具有一定可纺性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-13
  1.1 木芙蓉的特性（叶、花、茎）  10-11
  1.2 主要用途以及利用价值  11
  1.3 研究的目的、意义和主要研究内容  11-13
2 木芙蓉韧皮纤维的选取与化学成分分析  13-16
  2.1 实验原料的选取  13
  2.2 对芙蓉韧皮纤维进行化学成分的定量分析  13-15
    2.2.1 实验目的  13
    2.2.2 实验内容  13
    2.2.3 实验药品及仪器  13-14
    2.2.4 实验方法与步骤  14
    2.2.5 实验结果与分析  14-15
  2.3 与其它麻类纤维进行比较  15
  2.4 本章小结  15-16
3 化学脱胶机理  16-23
  3.1 主要化学成分及其特征  16-19
    3.1.1 纤维素  16-17
    3.1.2 半纤维素  17
    3.1.3 果胶  17
    3.1.4 木质素  17-19
    3.1.5 脂肪腊质  19
    3.1.6 灰分  19
  3.2 麻类纤维脱胶技术概述  19-22
    3.2.1 化学脱胶  20
    3.2.2 生物脱胶  20-21
    3.2.3 物理方法脱胶  21-22
  3.3 木芙蓉韧皮脱胶  22
  3.4 本章小结  22-23
4 木芙蓉韧皮的化学脱胶工艺研究  23-35
  4.1 实验部分  23-25
    4.1.1 主要仪器及药品  23
    4.1.2 工艺流程设计  23-24
    4.1.3 残胶率的测试  24-25
    4.1.4 强力的测试  25
  4.2 NaOH 浓度对芙蓉韧皮纤维脱胶效果的影响  25-27
    4.2.1 不同碱量处理后纤维强力分析  25-26
    4.2.2 不同碱量处理后纤维残胶率分析  26-27
    4.2.3 不同碱量处理后纤维细度分析  27
  4.3 双氧水对芙蓉韧皮纤维脱胶效果的影响  27-29
    4.3.1 不同双氧水浓度处理后纤维残余木质素含量分析  28-29
    4.3.2 不同双氧水浓度处理后纤维强力分析  29
  4.4 碱煮时间对脱胶效果的影响  29-30
  4.5 助剂对芙蓉韧皮纤维脱胶效果的影响  30-32
    4.5.1 JFC 渗透剂对脱胶效果的影响  30-31
    4.5.2 亚硫酸氢钠对残胶率、强度的影响  31-32
  4.6 最佳工艺参数的确定  32-35
    4.6.1 正交试验的设计  33-34
    4.6.2 正交实验结果  34-35
5 木芙蓉韧皮纤维的性能与改性研究  35-48
  5.1 基本物理性能（长度、细度、强度）  35-38
    5.1.1 纤维长度  35-36
    5.1.2 纤维细度  36
    5.1.3 纤维的强力  36-37
    5.1.4 纤维的回潮率  37-38
  5.2 表面形态及微观结构  38-39
  5.3 红外光谱分析  39-40
  5.4 X 射线衍射分析  40-41
  5.5 芙蓉韧皮纤维染色性能分析  41-42
    5.5.1 实验材料及药品  41
    5.5.2 实验仪器  41
    5.5.3 实验步骤  41-42
  5.6 芙蓉韧皮纤维的改性  42-46
    5.6.1 碱法改性  42-43
    5.6.2 阳离子接枝改性  43-46
  5.7 本章小结  46-48
6 木芙蓉韧皮纤维的可纺性研究  48-51
  6.1 芙蓉韧皮纤维纺纱前进行前处理的目的  48
  6.2 芙蓉韧皮纤维处理中的油剂、助剂  48-50
    6.2.1 油剂和助剂  48
    6.2.3 纺纱工艺  48
    6.2.4 纱线性能测试  48-50
  6.3 本章小结  50-51
7 结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录  56

木芙蓉韧皮纤维的提取及理化性能研究

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