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玉米穗壳化学脱胶工艺及纤维性能研究

作　者: 张芳
导　师: 曲丽君
学　校: 青岛大学
专　业: 纺织工程
关键词: 玉米穗壳纤维脱胶工艺参数优化基本性能微观结构
分类号: TS102.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

玉米穗壳化学脱胶工艺及纤维性能研究我国有着悠久的玉米种植历史，玉米资源丰富，种植面积极其广泛。玉米穗壳纤维的开发主要是对玉米果实的外皮进行开发利用。长久以来，收获玉米果实之后的玉米秸秆或玉米果实的外皮即玉米穗壳被烧掉或作为制造饲料的原料，造成了一种资源的浪费。作为一种绿色、可降解的天然资源，玉米纤维的开发利用符合世界纺织潮流，既可以节约利用资源，又适应了人们享受生活、追求自然的心理和生理的需求，具有重大意义。本文主要在玉米穗壳化学成分定量分析的基础上，将其与常规的麻类纤维做了比较。借鉴麻类纤维脱胶的方法，对玉米穗壳纤维的化学脱胶机理做了探讨，并针对玉米穗壳纤维自身的特点，探索出一套脱胶工艺和初步成熟的脱胶方案。最后对玉米穗壳纤维工艺纤维的基本物理性能和单纤维的形态结构进行研究，同时与其他的一些纤维如麻类做了对比研究。主要内容如下：(1)通过玉米穗壳纤维的化学成分定量分析发现：玉米穗壳中各成分含量与大麻类似，纤维素含量48.54％，果胶物质13.49％，木质素9.29％。(2)针对玉米穗壳纤维的原料的特殊性制定了二煮的化学脱胶工艺路线：试样准备→浸酸→水洗→一煮→水洗→二煮→水洗→打纤→酸洗→水洗→脱水→给油→脱水→抖松→烘干。(3)在一煮中，通过NaOH浓度和碱煮时间分别进行单因子实验，结果表明二者对煮练效果：都具有显著性影响。(4)通过三因子二次通用旋转组合实验设计，对二煮中的NaOH浓度、碱煮时间和磷酸三钠用量做了优化设计，得出二煮的最优工艺参数为：NaOH浓度14.05g／L，碱煮时间103.30min，磷酸三钠用量4.47％。(5)通过对玉米穗壳纤维的细度、长度、回潮率和强伸性能的测试，发现玉米穗壳纤维的单纤维长度偏短，细度尚能满足纺纱要求，回潮率与棉接近，纺纱需用工艺纤维，工艺纤维强度较高。(6)通过对玉米穗壳纤维的光学显微镜和扫描电镜(SEM)照片研究，纤维头端较尖，有些纤维的头端开叉。单纤维存在转曲。玉米穗壳纤维的截面中腔形态与亚麻的中腔类似，但形状不规则。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-7
第一章前言  7-10
  1.1 玉米穗壳纤维开发的目的与意义  7-8
  1.2 研究背景及国内外研究利用现状  8-9
  1.3 本课题研究的主要内容及前景  9-10
第二章玉米穗壳原料的选取与化学成分分析  10-14
  2.1 原料的选取  10
  2.2 原料的化学成分定量分析  10-12
  2.3 与其他一些植物纤维原料成分的比较  12-13
  2.4 本章小结  13-14
第三章玉米穗壳的化学脱胶机理  14-25
  3.1 玉米穗壳的主要化学成分及其特性  14-21
  3.2 玉米穗壳的化学脱胶机理  21-23
  3.3 助剂的选择  23-24
  3.4 本章小结  24-25
第四章玉米穗壳纤维化学脱胶的工艺流程设计  25-31
  4.1 工艺流程设计  25-28
  4.2 试验方案  28
  4.3 试验结果与讨论  28-29
  4.4 本章小结  29-31
第五章玉米穗壳化学脱胶工艺研究  31-54
  5.1 单因子分析  31-36
  5.2 玉米穗壳纤维化学脱胶二煮工艺参数优化设计  36-54
第六章玉米穗壳纤维的性能与结构研究  54-64
  6.1 基本物理性能  54-56
  6.2 表面形态及微观结构  56-64
第七章结论  64-66
  7.1本文结论  64-65
  7.2 本文创新点  65
  7.3 不足之处及展望  65-66
参考文献  66-69
攻读硕士学位期间论文发表情况  69-70
致谢  70-71

玉米穗壳化学脱胶工艺及纤维性能研究

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