再生纤维素纤维是一种以自然界原有的纤维素为原料,仅改变其物理结构而不改变其化学结构,纺制出来性能更为优越的再生纤维。它是一种性能优良的环保型纤维,不仅具有良好的吸湿性和透气性,而且还拥有丰满、柔软、滑爽的手感以及良好的悬垂性和类似蚕丝的光泽。本论文以芋头收获后的废料——芋叶柄为原料,制备再生芋叶柄纤维素纤维。因为通过脱胶制备的芋叶柄原生纤维在纺织加工中具有一定的局限性,所以将芋叶柄制备成芋叶柄纤维浆粕并采用Lyocell纺丝工艺纺制成再生芋叶柄纤维素纤维。本论文主要进行了三部分研究:第一,芋叶柄的成分分析和芋叶柄纤维的制备;第二,芋叶柄纤维浆粕的制备及预水解、蒸煮和漂白工艺的优化;第三,再生芋叶柄纤维素纤维的制备及纺丝工艺条件对其力学性能的影响。这不仅为合理的利用芋叶柄资源提供了一个方向,更为芋叶柄纤维的纺织加工技术研究提供了理论基础。具体研究内容如下:(1)参照GB 5889—1986《苎麻化学成分定量分析方法》对芋叶柄的化学成分进行分析,结果表明:芋叶柄各化学组成成分含量由高到低依次分别为水溶物35.01%,纤维素30.29%,半纤维素14.53%,木质素8.83%,脂蜡质8.00%,果胶物质3.34%。(2)采用正交分析的方法对芋叶柄化学脱胶的碱煮工艺进行了优化,得到的最佳碱煮工艺条件为温度100℃、NaOH用量10%、保温时间240min、平平加O用量4g/L。并对最佳工艺条件下得到的芋叶柄纤维进行了回潮率测定和SEM表征测试,结果表明:芋叶柄纤维属于工艺纤维,纤维粗细不均匀,并且有短纤维粘连在一起;纤维截面形状不规则且实体无空腔,表面有明显的竖纹和沟槽,外观粗糙不光滑,回潮率为5.81%。(3)采用二煮二漂的工艺方法制备芋叶柄纤维浆粕,考察了预水解、蒸煮、漂白的最佳工艺条件。并对最佳工艺条件下得到的芋叶柄纤维浆粕进行了α-纤维素含量测试、聚合度测试、白度测试和SEM表征测试,结论表明:最佳酸预水解工艺条件为保温时间4h、温度130℃、酸用量(owf)4%;最佳蒸煮工艺条件为碱用量(owf)35%、硫化度40%、蒽醌用量(owf)0.1%、保温时间4h;最佳漂白工艺条件为一漂采用H202漂白,二漂采用NaClO漂白;芋叶柄纤维浆粕表面纤维呈带状,不仅分离成单根状态,且纤维表面已经呈现出原纤化,有收缩起皱的现象,沟槽较多;芋叶柄纤维浆粕的α-纤维素的含量为90.56%,白度为68.8%,聚合度为600～700。(4)以自制的芋叶柄纤维浆粕为原料,采用Lyocell工艺纺制再生芋叶柄纤维素纤维。探讨了纤维素质量浓度、气隙长度、纺丝速度、凝固浴浓度、卷绕/喷丝速度比对纺制的再生芋叶柄纤维素纤维力学性能的影响,确定最佳的纺丝工艺条件:纤维素质量浓度为3%、气隙长度为25cm、喷丝速度为20m/min、凝固浴浓度为9%、卷绕/喷丝速度比为1.5:1。(5)对最佳纺丝工艺条件下制备的再生芋叶柄纤维素纤维进行结构形貌表征、红外光谱和X射线衍射测试,结果表明:再生芋叶柄纤维素纤维呈现出相对规则而饱满的圆形,表面比较光滑,有少量的沟槽;再生芋叶柄纤维素纤维基本保持了纤维素的特征,其红外光谱图和芋叶柄纤维浆粕的红外光谱图较为相似,但在某些特征吸收峰的强度略有不同;芋叶柄纤维浆粕经NMMO溶解后纺得的再生芋叶柄纤维素纤维的物理结构及晶型发生了改变,从纤维素Ⅰ型结构转变为纤维素Ⅱ型结构,并且芋叶柄纤维的结晶度有所下降。