剑麻纤维细化分离工艺分析

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  【摘 要】为了使剑麻纤维的柔软性、细度得到有效改善,使剑麻纤维的可纺性不断提高,本文主要通过机械方法,进行干、湿处理剑麻工艺纤维素。并通过实验对细化工艺进行了明确,压碾,常浸泡4个小时,再压碾十锤打、梳理。
  【关键词】剑麻纤维;分离;干处理;湿处理
  剑麻纤维是一种比较重要的纺织原料,其发展空间非常大[1],由于较之于其他的订纤维,其结晶度与取向度比较低,但又高于其他的一些天然纤维,同时,木质素也比较多,还有较高的杨氏模量,所以纤维就显得有些粗硬,对于有较高的公支支数的剑麻纱,工艺纤维很难纺制,以致于剑麻产品在应用时受到限制。当前在软化处理麻类纤维时,方法不一。姜繁昌等在研究剑麻纤维的性能过程中发现,剑麻纤维柔软度的改善受到碱液的浓度、作用的很大影响,但具体的数据并没有;本文主要分析了剑麻纤维的细化分离工艺,其纤维细化的效果良好,希望对细支剑麻纤维的加工有一定的帮助。
  1.剑麻纤维概述
  剑麻,又称之为西沙尔麻,多年生的高产、稳产的一种经济作物,同时也是当今世界有用量最大、范围最广的一种硬质纤维[2]。在渔航、工矿及运输等所需的各种不同规格的绳索,此外,剑麻的药用价值也非常重要。在我国的很多城市都有种植,如广西、广东等。
  剑麻束状直纤维有很多的优良特性,如纤维可长达100~140cm左右、质地坚韧、有较强的拉力、洁白的色泽、耐摩擦、耐海水等。剑麻纤维是一种细胞比较多的纤维,各单纤维的细胞截面为多角形状,胞壁虽厚,但胞腔却比较小,中空。剑麻纤维的化学成分主要有纤维素、果胶、木素、戊糖及灰分等。同木材纤维、草类纤维相比较,剑麻纤维的化学成分有较高含量的纤维素,其木素的含量相对低些,在造纸与精制浆时,是一种良好的原材料。而我国所生产的剑麻纤维的作用是绳缆的制作,海上绳缆尤其突出[3]。与此同时可以用其进行编织一些产品,如地毯等等。虽然已经对直纤维的编织生产进行开发研究,但剑麻散纤维尚未进行开发利用。
  2.实验准备
  2.1试样
  从整体上看,麻样呈黄绿色,有部分残留有青皮,在麻样上,有很多胶杂质粘附。在对其进行测定后,原来的剑麻工艺纤维,其头段的平均密度是46.7tex,中段的平均线密度是22.5tex,其主体的直径分别是239.9~266.6μm、160.0~186.6μm。末端的纤维数不多,在此纤维线的密度、主体的直径没有进行测定。哈氏切片主要是由工艺纤维、羊毛零星15.2tex混合制作,剑麻纤维主要是中间的浅色部分,工艺纤维的构成主要是很多根单纤维,成心形。
  2.2剑麻纤维细化分离的工艺流程
  一般情况下,剑麻细化的方法有两种:化学与机械[4]。此处主要介绍的是机械细化工艺,其工艺流程的选择如下。
  干处理,主要是基于干态,在机械力学的作用下,进行剑麻纤维的处理[5]。去除麻样中包含的杂质是其最主要的目的。此环节中,主要阐述了压碾处理法、手搓处理法及压碾、手搓相结合的三种处理方法,在经过比较这三种方法的综合效果后,从中选择一种适宜的方法作为干处理使用的方法。
  麻样在经过干处理后,再对其进行湿处理,此次去除的主要是纤维中的熟果胶、一些水溶物,以便使纤维分裂、细化[6]。采用4h的常温、30min的煮沸这两种处理的方法,无论是哪种方法,都需经过压碾+锤打、梳理,之后对剑麻纤维发生的变化比较,以此得出了优的分离工艺法。
  3.结果及其分析
  3.1干处理
  三种干处理法的比较,如下表1。
  从表1中可以看出,落杂效果在这三种方法中最差的就是手搓,但是两者的结合却是最好的,而压碾处理落杂的效果相比较于两者结合中的落杂效果,并没有很大的差距。而落麻率中,压碾处理过的落麻率要远远低于后面的两种方法。单看剑麻束处理的形态,压碾处理过后的麻束,有着良好的平齐度,对于后道的梳理更有利。因此选择压碾处理的方法对其进行干处理。
  3.2湿处理
  进行湿处理经过压碾处理后麻束,其方法就是4h的常温浸泡,压碾+锤打、梳理的湿处理法,还有30min的煮沸,之后对剑麻工艺纤维密度的变化、落麻率、截面的形态等进行比较,以此对湿处理的工艺方法确定,进而对剑麻细化的工艺过程进行最终的确定。剑麻工艺纤维密度的比较,详见下表2。
  从表2中可知,两种水浴处理的麻束在湿处理的作用下,极大的提高了麻的头段与中段的细度,麻束经过常温浸泡后,明显改善了细化的效果。其主要的原因可能是剑麻工艺纤维经过长时间的浸泡后,对其内部组织的结构产生的很大的影响,更有利后道梳理作用的发挥[7]。剑麻在细化前后的直径分布比较,见下表3。
  从表3中可知,剑麻在经过处理后,其细度的变化比较大,而且也有显著的细化效果,并且与沸水煮处理的细化效果进行比较,常温湿处理的麻束有着良好的细化效果。
  沸水处理过后的剑麻,其梳理引起的落麻率达24.99%,而常温湿处理后的剑麻,其梳理引起的落麻率达12.12%。
  3.3进行确定剑麻纤维细化的工艺
  综上所述,其细化的工艺为:压碾,4h的常温水浸泡,压碾+锤打,梳理,如此可以更好地细化剑麻工艺纤维。
  4.结束语
  基于剑麻工艺纤维所具有的粗硬特点,通过机械方法,在干处理、湿处理这两个步骤的作用下,进行细化剑麻工艺纤维,并以实验为前提对其工艺进行优化,从而在很大程度上提高了纤维的弹性、柔软性。而剑麻纤维在经过细化后,其物理性质与化学性质还需深入探究。 [科]
  【参考文献】
  [1]莫建恒.高档剑麻制品加工技术的研究与开发[J].现代物业(上旬刊),2011(08):152-153.
  [2]周文钊,张燕梅,陆军迎.“十二五”剑麻科技发展趋势与建议[J].热带农业工程,2011(03):117-119.
  [3]陈福通,孙小寅,余秀艳.剑麻化学脱胶技术初步研究[J].中国麻业科学,2011(05):182-184.
  [4]高洪.剑麻的性能及应用[J].山东纺织科技,2010(03):163-165.
  [5]赵向旭.纺织品中常用麻纤维的鉴别[J].纺织科技进展,2011(03):189-190.
  [6]吴学锋,罗志祥,陈海艳.剑麻纤维生产与应用[J].中国纤检,2010(03):74-76.
  [7]何立忠.广西剑麻加工机械产品的开发[J].现代物业(上旬刊),2012(05):201-203.
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