论文部分内容阅读
我国是世界产棉大国,因此拥有极其丰富的棉秆皮资源。利用农业废弃资源棉秆皮来开发天然纺织原料,能够缓解我国纺织工业原料及天然纤维资源的短缺,同时也符合资源的可持续利用、保护环境等目标。但是,脱胶后的棉秆皮纤维仍然不够理想,残胶和木质素含量比较高,并且一般较粗,难以直接运用到纺纱工艺中。本课题主要研究棉秆皮纤维的分离度问题,即在不同条件下对棉秆皮纤维进行充分分离,探索纤维分离的程度与规律,并分析不同分离度对纤维性能及结构形态的影响。通过研究获得棉秆皮纤维的最大分离程度及其条件。本课题首先采用渗透剂、膨化剂等助剂对脱胶后的棉秆皮纤维进行化学预处理,以使工艺纤维内部的致密结构被松解,Na OH能够更深一步地进入到纤维内部去除部分胶质,从而使纤维变细的同时降低纤维间的结合力,增加纤维表面的原始缺陷和裂缝。其次,将超声波作用于化学预处理后的纤维,使纤维在原始缺陷或裂纹处产生应力应变能的集中,超声波所传递的部分能量会转化为裂纹扩展新表面所需的能量,从而引起裂缝扩展、纤维分离。通过单因子实验、正交试验以及直观分析,以细度为指标,研究化学预处理、超声波震荡及化学预处理与超声波震荡联合三种分离工艺的优化处理条件,并通过比较各优化工艺条件下制得的纤维性能及其微观结构形态,得出最大分离程度下的优化方案。通过实验,得出化学预处理的优化工艺参数为:助剂120g/L,Na OH10g/L,时间90min,温度50℃,浴比1:20,在此条件下制得的纤维细度为3.54tex;超声波震荡工艺的优化工艺参数为:Na OH12g/L,功率160W,时间50min,温度80℃,浴比1:20,在此条件下制得的纤维细度为3.07tex;化学预处理与超声波震荡联合工艺的优化工艺参数为:Na OH20g/L,助剂140g/L,功率160W,温度70℃,时间90min,浴比1:20,在此条件下制得的纤维细度为4.18tex。脱胶后的棉秆皮纤维细度为4.55tex,先化学预处理再超声波震荡即方案一得到的纤维细度为3.07tex,而化学预处理与超声波震荡联合即方案二得到的纤维细度为4.18tex,将以上两种方案进行比较,方案一处理后棉秆皮纤维的分离度大于方案二处理后棉秆皮纤维的分离度。