資源描述:
《木棉纖維性能及應用探究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、木棉纖維性能及應用探究中圖分類號:0636.1+1文獻標識碼:B文章編號:1008-925X(2012)07-0012-01摘要:木棉纖維是錦葵目木棉科內(nèi)幾種栽培種植物果莢內(nèi)附著的纖維,屬單細胞纖維,同時也是最細的天然超細纖維,縱向呈圓柱型表面光滑,截面為圓形或橢圓形。本文從其形態(tài)特征、性能、應用等幾方面研究,并把木棉纖維與棉纖維的結構以及性能進行了比較。結果表明,木棉纖維中空度較高,細胞壁薄,因而相對密度小,浮力好,同時不存在類似于棉纖維次生胞壁纖維素淀積過程,易于加工,結晶度低,應用前景良好。關鍵
2、詞:木棉纖維;性能;比較;應用1關于木棉的概述木棉纖維是錦葵目木棉科內(nèi)幾種植物的果實纖維,屬單細胞纖維,其附著于木棉葫果殼體內(nèi)壁,由內(nèi)壁細胞發(fā)育、生長而成。一般長約8?32mm、直徑約20?45um。木棉纖維是一種非棉的天然纖維,它是木本植物攀枝花樹、英雄樹、烽火樹等的果實纖維木棉纖維有白、黃及黃棕色三種顏色。2木棉纖維的性能介紹2.1木棉纖維的形態(tài)結構特征。木棉纖維的橫截面胞壁在0174um左右,中腔直徑達15um,中空度髙達97%o因此木棉是迄今為止中空度最高的纖維,化學纖維目前的中空度也只能達4
3、0%o木棉纖維橫截面胞壁斷面上有呈層狀排列、大小不一的孔洞,最大尺度為300?400nmo孔洞是由于胞壁存在著纖維素大分子相對緊密排列的微纖和相對疏松的無定形區(qū),斷裂時由原纖抽拔形成。纖維縱向表面有微小凸痕,但不均勻,也沒有似棉纖維一樣的轉曲。由此可知,木棉纖維不存在類似于棉纖維次生胞壁纖維素淀積過程。2.2木棉纖維的物理性能。木棉纖維有白、黃和黃棕色三種,纖維長約8mm?32mm,直徑約20iim?45iim??v向外觀呈圓柱型,表面光滑,不顯轉曲;中段較粗,根端鈍園,梢端較細,兩端封閉。纖維截面為形
4、或橢圓形的大中空管壁,截面細胞未破裂時呈氣囊結構,破裂后纖維呈扁帶狀。木棉纖維獨特的纖維結構也決定了它不同于其它自然纖維的基本性能。纖維在水中可承受相當于自身20?36倍的負荷而不致下沉。木棉纖維的平均折射率為1.71761比棉的1.59614略高,這就導致木棉纖維光澤明亮,光滑的圓截面更加劇了光澤度。2.3木棉最突出的性能-保暖性。木棉纖維細度僅有棉纖維的1/2,中空率卻達到97%,是一般棉纖維的2-3倍。木棉中空纖維的紗體蓬松,很容易使超細纖維進入織物空隙,形成高效靜止空氣層,可顯著提高熱阻率,從
5、而木棉纖維是最理想的保暖材料,保暖性能是羽絨的3倍。2.4木棉纖維的化學性能。木棉纖維含有約占64%左右的纖維素,約占13%的木質(zhì)素,此外還含有8.6%的水分,1.4?3.5%的灰分,4.7?9.7%的水溶性物質(zhì)和2.3%?2.5%的木聚糖以及0.8%的蠟質(zhì)。木棉纖維具有良好的化學性能,耐酸性好,常溫下稀酸對其沒有影響,并且木棉纖維耐堿性能良好,常溫下NaOH對木棉沒有影響[4]。3木棉纖維與棉纖維的比較3.1形態(tài)結構特征比較。木棉纖維的外觀形態(tài),縱向呈圓柱型表面光滑;截面為圓形或橢圓形。木棉纖維的內(nèi)
6、在微觀,則是細胞中充有空氣,中空度高達80%?90%,細胞壁薄,接近透明,因而纖維的相對密度小,浮力好。木棉纖維長度方向呈根部鈍圓、中間較粗、前梢較細,兩端封閉狀。當纖維細胞未破裂時,纖維截面呈氣囊中空結構,而破裂后纖維截面則呈扁帶狀。而棉纖維的形態(tài)結構在顯微鏡下觀察,正常成熟的棉纖維縱向具有天然轉曲,呈扁平帶狀,截面腰圓形,有中腔,一端封閉,一端開口,兩頭細中間粗的管狀物。棉纖維的橫截面是由許多的同心圓組成,目前可以分出六個層次,主要有初生層、次生層和中腔三個部分。3.2化學結構及密度比較。木棉纖維
7、中纖維素含量占64%,木質(zhì)素占13%,水分占8.6%,灰分約占1.4%?3.5%,水溶性物質(zhì)約占4.7%?9.7%,木聚糖約占2.3%?2.5%,蠟質(zhì)占0.8%。棉纖維的成分是纖維素占94.0%,蛋白質(zhì)占1.3%,果膠占1.2%,臘質(zhì)占0.6%,灰分占1.2%,其他物質(zhì)占1.7%,元素成分:碳(44.4%);氫(6.2%);氧(49.4%)o由于木棉纖維比水輕,采用比重瓶法測量,所用已知密度的液體介質(zhì)為無水乙醇。測試得到平均密度為0130gPcm3,為棉的五分之一。3.3總結。木棉纖維是天然生態(tài)纖維中
8、最細、最輕、中空度最高、最保暖的纖維材質(zhì)。具有光潔、抗菌、防蛀、防霉、輕柔、不易纏結、不透水、不導熱,生態(tài)、保暖、吸濕導濕等優(yōu)良特性。所以是前景非常好的一種纖維素纖維。4木棉纖維的應用無與倫比的“輕柔,保暖”特性使其可以廣泛應用在內(nèi)衣、毛衣、T恤、襯衫、牛仔以及被褥、床墊、床單、床罩、線毯、毛毯、浴巾、浴衣等家紡類產(chǎn)品中,以及救生用品的浮力材料、隔熱和吸聲材料。木棉纖維不含農(nóng)藥、化肥等化學殘留物,是一種環(huán)保纖維。部分木棉品種呈淡黃、淺豆沙等顏色,不需要進