其他植物纖維課件

新型紡織材料新型紡織材料其他植物纖維其他植物纖維木棉纖維03桑皮纖維01蓮纖維04菠蘿葉纖維02目錄木棉纖維03桑皮纖維01蓮纖維04菠蘿葉纖維02目錄桑皮纖維桑皮纖維概述桑皮纖維取自冬、夏兩季修剪的桑樹廢枝，屬韌皮纖維。是一種新型的天然纖維，它既有棉的特征，又具有麻纖維優(yōu)點(diǎn)。概述桑皮纖維取自冬、夏兩季修剪的桑樹廢枝，屬韌皮纖維。是一桑皮纖維的制造方法將浸潤(rùn)后的桑皮纖維放入浴比1∶15～1∶40，濃度為1～10g/L的酸液中，在溫度95～100℃的常壓下，煮沸1～3h取出，機(jī)械去皮；2酸煮去皮1浸漬潤(rùn)脹將桑皮纖維放入溫度25～40℃的水中浸潤(rùn)0.5～2天，取出；3水洗將去皮后的桑皮纖維放入溫度為20～60℃水中，洗滌0.1～0.5h取出；桑皮纖維的制造方法將浸潤(rùn)后的桑皮纖維放入浴比1∶15～1∶4桑皮纖維的制造方法增柔處理所用的增柔劑含有可使桑皮纖維表面形成一層柔軟平滑薄膜的柔軟平滑劑和表面活性劑。5增柔處理4堿煮錘洗將水洗后的桑皮纖維再放入浴比1∶15～1∶40，濃度為1～12g/L的堿液中錘洗。桑皮纖維的制造方法增柔處理所用的增柔劑含有可使桑皮纖維表面形桑皮纖維的特點(diǎn)桑皮纖維平均長(zhǎng)度為20~30mm，表面分布有0.5~1μm微纖維，纖維截面為三角形和橢圓形，纖維結(jié)晶度為30%~50%，分解溫度為310℃，玻璃化溫度為77.8℃。桑皮纖維具有堅(jiān)實(shí)、柔韌、密度適中和可塑性強(qiáng)等特點(diǎn)，并有著優(yōu)良的吸濕性、透氣性、保暖性和一定的保健功效，其光澤良好、手感柔軟、易于染色。桑皮纖維的特點(diǎn)桑皮纖維平均長(zhǎng)度為20~30mm，表面分布有0應(yīng)用紗線、T恤、內(nèi)衣、睡衣、圍巾等服裝、服飾制品。用桑皮纖維制作的“桑衣”不僅具有蠶絲的光澤和舒適度，還具有麻制品的挺括，并且既保暖又透氣，是極佳的綠色生態(tài)紡織品。桑皮纖維還可以與棉、毛、絲、麻、滌綸等常用紡織纖維混紡為“桑毛”、“桑棉”、“桑絲”等新型紡織品，其服裝面料質(zhì)地細(xì)膩柔和，手感舒適。應(yīng)用紗線、T恤、內(nèi)衣、睡衣、圍巾等服裝、服飾制品。菠蘿葉纖維菠蘿葉纖維菠蘿葉去其兩側(cè)銳刺及膠質(zhì)后，取出的纖維每根長(zhǎng)度約為3~8cm，直徑僅為真絲直徑的四分之一，纖維質(zhì)軟，強(qiáng)度較低，無法滿足紡紗的要求。只能將菠蘿纖維與其他纖維混紡，菠蘿布質(zhì)軟、抗?jié)裥詮?qiáng)、顏色稍黃帶有光澤。另可制成漁網(wǎng)、面料、紙張等。概述菠蘿葉去其兩側(cè)銳刺及膠質(zhì)后，取出的纖維每根長(zhǎng)度約為3~8cm菠蘿纖維的提取方法菠蘿纖維是從菠蘿植物的葉片獲得，葉片內(nèi)有數(shù)條長(zhǎng)度不等纖維，每根長(zhǎng)度約為80~100cm，經(jīng)過取纖后即可做為紡紗織布的好原料。目前取纖的方法可分為三種：1人工取纖法2機(jī)械取纖法3化學(xué)取纖法菠蘿纖維的提取方法菠蘿纖維是從菠蘿植物的葉片獲得，葉片內(nèi)有最早菠蘿葉加工的方法是先去除邊緣的刺，再壓在長(zhǎng)條椅子上面，用碗刮去葉面的黏液膠質(zhì)，讓纖維露出。然后再用酸粥或飯汁浸一天，用水清洗黏液。接下來捻紗過漿，再用紗棒纏緊，就可以做為紡織的材料。用這種纖維制造的布摸起來觸感不佳，也不吸汗，硬梆梆的。后來為了節(jié)省人工、改善質(zhì)量并且量化生產(chǎn)，進(jìn)步到用鍋煮法來取纖：將菠蘿生葉細(xì)條放入鍋內(nèi)蒸煮、精練后取出，在葉片上覆蓋濕的草蓆讓它發(fā)酵，發(fā)酵后刮除葉片四周的葉肉、再將纖維綁成一束束的予以漂白，并以草酸液處理，經(jīng)過水洗及日光曝曬干燥后即成菠蘿纖維，便可紡成紗線、織布。菠蘿纖維的提取方法1人工取纖法最早菠蘿葉加工的方法是先去除邊緣的刺，再壓在長(zhǎng)條椅子上面，用菠蘿葉收割后，利用刮麻機(jī)將菠蘿葉的葉肉膠質(zhì)刮除，再將剩下纖維部分予以烘干或曬干，纖維經(jīng)過梳理與整理后切成一定長(zhǎng)度，即可用于紡紗。利用機(jī)械開纖取得的纖維強(qiáng)度較低，無法滿足紡紗的要求，因此以往只能將菠蘿纖維與其他纖維混紡來提升紗線強(qiáng)力。菠蘿纖維的提取方法2機(jī)械取纖方法菠蘿葉收割后，利用刮麻機(jī)將菠蘿葉的葉肉膠質(zhì)刮除，再將剩下纖維菠蘿纖維的提取方法菠蘿葉片使用化學(xué)處理（脫膠和改性）的方法進(jìn)行處理提取纖維。把純菠蘿纖維放在特殊油液里浸泡予以改質(zhì)，纖維經(jīng)過深加工處理后，其強(qiáng)度比棉花高，外觀潔白，柔軟爽滑，手感如蠶絲。3化學(xué)取纖法菠蘿纖維的提取方法菠蘿葉片使用化學(xué)處理（脫膠和改性）的方法菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能1.化學(xué)組成成分菠蘿葉纖維亞

麻

黃

麻

纖維素58.5~76.070.0~80.0

64.0~67.0半纖維素28.5~30.012.0~15.016.0~19.0

木質(zhì)素4.8~6..02.5~5.011.0~15.0果膠0.3~1.01.4~5.71.1~1.3灰分1.0~1.40.8~1.30.6~1.7水溶物1.9~2.6--脂蠟質(zhì)0.3~0.8-1.2~1.8

0.3~0.7其他(含氮物)1.0~1.4-(0.3~0.6)菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能1.化學(xué)組成成分菠蘿葉纖維亞

麻

菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能由上表可知，菠蘿纖維的化學(xué)組成與亞麻、黃麻類似，但纖維素含量較低，半纖維素和木質(zhì)素含量偏高，故菠蘿纖維粗硬，伸長(zhǎng)小，彈性差，吸濕放濕快。纖維中脂蠟質(zhì)含量較高，因此光澤較好。菠蘿纖維的可紡性能優(yōu)于黃麻而次于亞麻，在紡紗前進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿撃z處理可以改善可紡性。菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能由上表可知，菠蘿纖維的化學(xué)組成與亞麻、黃2.形態(tài)結(jié)構(gòu)菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能菠蘿纖維由許多纖維束緊密結(jié)合而成，每個(gè)纖維束又由10~20根單纖維細(xì)胞集合組成。單纖維細(xì)胞長(zhǎng)約2~10mm，寬約1~26μm，長(zhǎng)徑比為450左右。纖維表面粗糙，有縱向縫隙和孔洞，橫向有枝節(jié)，無天然扭曲。單纖維細(xì)胞呈圓筒形，兩端尖，表面光滑，有線狀中腔。橫截面呈卵圓形或多角形。2.形態(tài)結(jié)構(gòu)菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能菠蘿纖維由許多纖維束緊密結(jié)3.物理性質(zhì)由上表可以看出，菠蘿纖維的單纖維長(zhǎng)度較短，在紡紗加工時(shí)采用工藝?yán)w維，在脫膠處理時(shí)采用半脫膠，以保證殘膠能夠?qū)⒍汤w維黏連成符合工藝要求的工藝?yán)w維。品格單纖維工藝?yán)w維長(zhǎng)度（cm）寬度（μm）長(zhǎng)度（cm）細(xì)度（tex）斷裂強(qiáng)力（cN）斷裂伸長(zhǎng)（%）菠蘿葉纖維3~87~810~902.5~4.030.563.42亞麻17~2512~1730~902.3~3.247.973.96黃麻2~415~1880~1502.8~3.826.013.14菠蘿纖維的結(jié)構(gòu)與性能3.物理性質(zhì)由上表可以看出，菠蘿纖維的單纖維長(zhǎng)度較短，在紡菠蘿纖維的應(yīng)用前景服用工業(yè)用用菠蘿纖維可生產(chǎn)針刺非織造布，這種非織造布可用作土工布，用于水庫、河壩的加固防護(hù)；由于菠蘿纖維紗比棉紗強(qiáng)力高且毛羽多，因此菠蘿纖維也是生產(chǎn)橡膠運(yùn)輸帶的簾子布、三角帶芯線的理想材料；用菠蘿纖維生產(chǎn)的帆布比同規(guī)格的棉帆布強(qiáng)力還高；菠蘿纖維還可用于造紙、強(qiáng)力塑料、屋頂材料、繩索、漁網(wǎng)及編織工藝品等。菠蘿纖維與棉混紡可生產(chǎn)牛仔布，懸垂性與棉牛仔布相似；菠蘿纖維與絹絲混紡可織成高級(jí)禮服面料；用轉(zhuǎn)杯紡生產(chǎn)的純菠蘿纖維紗作緯紗，用棉或其他混紡紗作經(jīng)紗，可生產(chǎn)各種裝飾織物及家具布；用毛紡設(shè)備紡制羊毛和菠蘿纖維混紡紗可生產(chǎn)西服與外衣面料；在黃麻設(shè)備上生產(chǎn)的菠蘿纖維與棉混紡紗可織制窗簾布、床單、家具布、毛巾、地毯等；用亞麻設(shè)備生產(chǎn)滌綸、腈綸與菠蘿纖維混紡紗可用于生產(chǎn)針織女外衣、襪子等。菠蘿纖維的應(yīng)用前景服用工業(yè)用用菠蘿纖維可生產(chǎn)針刺非織造布，木棉纖維木棉纖維木棉纖維主要指木棉屬的木棉種、長(zhǎng)果木棉種和吉貝屬的吉貝種這3種植物果實(shí)內(nèi)的綿毛。木棉纖維有白、黃和黃棕色3種顏色。一株成年期的木棉樹可產(chǎn)5~8kg的木棉纖維，全球年產(chǎn)量約20萬噸。概述木棉纖維主要指木棉屬的木棉種、長(zhǎng)果木棉種和吉貝屬的吉貝種這3木棉纖維屬單細(xì)胞纖維，與棉纖維相同。但棉纖維是種子纖維，由種子的表皮細(xì)胞生長(zhǎng)而成的，纖維附著于種子上。而木棉纖維是果實(shí)纖維，附著于木棉蒴果殼體內(nèi)壁，由內(nèi)壁細(xì)胞發(fā)育、生長(zhǎng)而成。一般長(zhǎng)約8~32mm、直徑約20~45μm。它是天然生態(tài)纖維中最細(xì)、最輕、中空度最高、最保暖的纖維材質(zhì)。它的細(xì)度僅有棉纖維的1/2，中空率卻達(dá)到86%以上，是一般棉纖維的2~3倍。木棉纖維在蒴果殼體內(nèi)壁的附著力小，分離容易。木棉纖維的初步加工比較方便，不需要象棉花那樣須經(jīng)過軋棉加工，只要手工將木棉種子剔出或裝入籮筐中篩動(dòng)，木棉種子即自行沉底，所獲得的木棉纖維可以直接用作填充料或手工紡紗。木棉纖維屬單細(xì)胞纖維，與棉纖維相同。但棉纖維是種子纖維，由種木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能1.化學(xué)組成木棉纖維含有64%左右的纖維素，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)、2.3~2.5%的木聚糖以及0.8%的蠟質(zhì)。木棉纖維的聚合度大約在10000左右，和棉纖維相當(dāng)。2.外觀形態(tài)及性能木棉纖維縱向外觀呈圓柱型，表面光滑，不顯轉(zhuǎn)曲；光澤好。截面為圓形或橢圓形，中段較粗，根端鈍圓，梢端較細(xì)，兩端封閉，截面細(xì)胞未破裂時(shí)呈氣囊結(jié)構(gòu)，破裂后纖維呈扁帶狀。細(xì)胞中充空氣。纖維的中空度高達(dá)80~90%，胞壁薄，接近透明，因而相對(duì)密度小，浮力好。纖維塊體在水中可承受相當(dāng)于自身20~36倍的負(fù)載重量而不致下沉。木棉表面有較多的臘質(zhì)使纖維光滑、不吸水、不易纏結(jié)，防蟲。木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能1.化學(xué)組成木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能(a)木棉纖維的縱向形態(tài)(b)木棉纖維的橫截面木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能(a)木棉纖維的縱向形態(tài)(b)木棉纖維的各研究者采用的木棉品種不同，不同文獻(xiàn)報(bào)道的纖維細(xì)度、長(zhǎng)度等指標(biāo)有差異，基本在如下范圍。木棉纖維長(zhǎng)度8~34mm，纖維中段直徑18~45μm，平均30~36μm，壁厚0.5~2μm，纖維細(xì)度為0.9~3.2dtex，單纖維密度僅為0.29g/cm3，而棉為1.53g/cm3。木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能各研究者采用的木棉品種不同，不同文獻(xiàn)報(bào)道的纖維細(xì)度、長(zhǎng)度等指3.化學(xué)性質(zhì)木棉纖維可用直接染料染色，但由于木棉纖維含有大量木質(zhì)素和半纖維素，它們和纖維素互相糾纏和分子間力作用導(dǎo)致了纖維素部分羥基被阻止，并且導(dǎo)致了染料分子不能順利進(jìn)入，使得其上染率僅為63%，而同樣條件下棉的上染率為88%。木棉纖維具有良好的化學(xué)性能，其耐酸性好，常溫下稀酸對(duì)其沒有影響，醋酸等弱酸對(duì)其也沒有影響。木棉纖維溶解于30℃下75%的硫酸溶液、100℃下的65%的硝酸溶液、部分溶解于100℃下的35%的鹽酸溶液。木棉纖維耐堿性能良好，常溫下NaOH對(duì)木棉沒有影響。木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能3.化學(xué)性質(zhì)木棉纖維的結(jié)構(gòu)與性能木棉纖維的用途1.中高檔服裝、家紡面料木棉與棉混紡成紗線，木棉纖維含量可達(dá)70%，可以廣泛應(yīng)用于針織內(nèi)衣、絨衣、絨線衫、機(jī)織休閑外衣、床品、襪類等領(lǐng)域。2.中高檔被褥絮片、枕芯、靠墊等的填充料過去木棉纖維沒能在這些領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的原因是木棉纖維太細(xì)、彎曲剛度低、壓縮彈性差，填充料容易被壓扁氈化，隨著使用時(shí)間推移，產(chǎn)品的柔軟舒適性和保暖性衰減較快，而且被褥絮片強(qiáng)力低局部會(huì)出現(xiàn)破洞（棉被局部變夾被）。東華大學(xué)已開發(fā)出“持久柔軟保暖的木棉絮片的制造技術(shù)”，利用該技術(shù)制造的木棉絮片的強(qiáng)度、壓縮彈性、保暖性能的持久性都可與目前的七孔、九孔滌綸絮片媲美，但在柔軟度、吸濕透濕氣性和綠色環(huán)保性能等方面就具有滌綸絮片無法比擬的優(yōu)勢(shì)，制造成本不超過滌綸絮片。木棉纖維的用途1.中高檔服裝、家紡面料3.旅游、娛樂用品木棉纖維是最好的浮力材料，用它制作的被褥很輕便于攜帶，在海邊湖邊旅游者可以躺在木棉褥上漂浮、做日光浴，由于木棉纖維不吸水，上岸后稍加晾曬木棉褥就可用于夜間露宿。4.隔熱和吸聲材料木棉纖維可用于房屋的隔熱層和吸聲層填料。試驗(yàn)證明比單獨(dú)的毛纖維隔熱材料有更好的吸熱性和熱滯留性。木棉纖維作為一種天然纖維素纖維，具有薄壁大中空的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，其中空率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他現(xiàn)有纖維，是優(yōu)良的隔熱、隔音、保暖和浮力材料。木棉纖維的用途3.旅游、娛樂用品木棉纖維的用途蓮纖維蓮纖維蓮纖維分為兩種，一是從新鮮花莖和葉莖的橫斷面中抽取出來的長(zhǎng)絲，又稱為蓮絲；蓮的其他器官亦可提取出蓮纖維，如莖、葉、花瓣、蓮蓬、蓮實(shí)，但其絲短而易斷，使用價(jià)值較低，且葉莖和花莖里的絲較其他器官多。另一種是從蓮莖桿中提取的纖維素纖維，又稱為蓮莖桿纖維。蓮纖維分為兩種，一是從新鮮花莖和葉莖的橫斷面中抽取出來的長(zhǎng)絲蓮絲蓮絲是蓮的帶狀螺旋式導(dǎo)管及管胞的后生壁(即次生壁)抽長(zhǎng)而成的。蓮絲不是單行細(xì)絲，而是許多并行排列細(xì)絲構(gòu)成的帶狀螺旋體。蓮莖被折斷時(shí)，可以看到兩斷面之間有大量白色的細(xì)絲相連，即為導(dǎo)管次生壁(也就是“藕斷絲連"的絲)，絲的直徑約為3.5微米的細(xì)絲。一般可拉長(zhǎng)至10厘米左右。蓮絲蓮絲是蓮的帶狀螺旋式導(dǎo)管及管胞的后生壁(即次生壁)抽長(zhǎng)蓮絲主要是由多糖類物質(zhì)、木質(zhì)素、脂肪和蛋白質(zhì)等成分組成的，具有較低且單一的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。從蓮葉莖導(dǎo)管次生壁的氨基酸含量推算，其總蛋白含量?jī)H占細(xì)胞壁干重的1.7%。蓮絲纖維廢棄后在短時(shí)聞內(nèi)可完成生物降解，參與自然界的生物循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。蓮的纖維管束是分離的，平均散布排列，因此蓮絲在蓮的橫斷面上也是均勻分布的。蓮葉營(yíng)養(yǎng)豐富，除含有普通植物所共有的碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)、單寧等常規(guī)化學(xué)成分外，還富含具有明顯的生物活性和生理功能的黃酮醇類化合物。蓮絲主要是由多糖類物質(zhì)、木質(zhì)素、脂肪和蛋白質(zhì)等成分組成的，具蓮莖桿纖維1、加工方法生物加工法：去葉除根整理后的蓮莖，可經(jīng)過河水浸漬一個(gè)月后，采用手工抽取的方法制取蓮纖維。其制備方法的預(yù)處理原理是利用微生物的發(fā)酵脫膠作用，經(jīng)過河水浸漬后的蓮纖維色澤為淺棕色，手感略感較硬。化學(xué)加工法：對(duì)蓮莖進(jìn)行脫膠處理，采用堿煮的辦法效果較好。堿煮工藝流程：原料準(zhǔn)備—水洗—堿煮（NaOH10g/L，NaSiO33g，JFC滲透劑0.5g，100℃，3h）—水洗—酸洗（0.3％H2SO4，室溫，10min）—水洗—脫水—給油（軟化精油）—干燥。其制作原理是利用堿的化學(xué)脫膠作用。經(jīng)過水浸、堿煮加工處理后的蓮纖維色澤為淺棕色，手感較柔軟。蓮莖桿纖維1、加工方法生物加工法：結(jié)構(gòu)與性能（a）縱向形態(tài)

蓮纖維的橫截面是由具有近似橢圓、卵圓形、半月形的截面形態(tài)的獨(dú)立單纖維構(gòu)成，且單纖維之間存在一定的空隙，因而賦予其紡織制品優(yōu)良的吸濕透氣性和染色性能。（b）橫向截面1形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與性能（a）縱向形態(tài)蓮纖維的斷裂強(qiáng)度平均值為2.23N/dtex，與棉纖維的斷裂強(qiáng)度(1.9~3.5cN/dtex)接近。蓮纖維的斷裂伸長(zhǎng)率較小，平均值為2.60%，與麻類的相近，低于棉、粘膠和天絲等纖維素纖維的斷裂伸長(zhǎng)率。蓮纖維的平均初始模量為78.5cN/dtex，與棉纖維的68~93cN/dtex接近，表明蓮纖維的剛性低，柔韌性較好。結(jié)構(gòu)與性能2物理機(jī)械性能蓮纖維的斷裂強(qiáng)度平均值為2.23N/dtex，與棉纖維的斷裂蓮纖維的吸、放濕回潮率分別為10.34%、12.62%，均高于棉纖