麻类纤维的形态结构及性能特征研究

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1、麻类纤维的形态结构及性能特征研究0前言麻是中国著名的传统特产和重要的经济作物。中国麻类资源十分丰富，其品种繁多，总量居世界之首。麻类纤维属于天然绿色生态纤维，是重要的纺织原料。目前用于纺织的主要有苎麻、亚麻、黄麻、大麻和罗布麻等质地较柔软的纤维，以及剑麻等硬质纤维。麻类纤维普遍具有良好的吸湿、散湿性和透气性，凉爽挺括，防霉抑菌，是最具潜在功能的天然纤维[1]。1麻类纤维的形态结构1.1苎麻纤维的形态结构苎麻纤维横截面结构如图1所示，苎麻单纤维横截面呈腰圆形或扁平形，内有中腔，中腔非常的明显，纤维单细胞大小不一，但胞壁厚度均匀，带有辐射状条纹。苎麻纤维纵向

2、形态如图2所示，可以看出纤维表面较为平滑，无明显的转曲，有明显的纵向条纹，纤维表面有部分横节，呈现出凹凸不平状。纤维两端封闭，两头细，中部粗。苎麻纤维的这种独特结构，使它既能自动调节微气候，又能抑制微生物活动。图1苎麻纤维横截面结构(800倍)图2苎麻纤维纵向形态(400倍)1.2亚麻纤维的形态结构亚麻经沤麻及碎茎打麻后制成“打成麻”。其工艺纤维细度为1.25~2.5tex。亚麻纤维横截面结构6如图3所示，纤维横截面呈现出五角形或六角形甚至多角形（多边形），中间有着明显的中腔，但中腔较小。亚麻打成麻的的纵向形态如图4所示，可以看出亚麻打成麻由多根亚麻单细

3、胞纤维组成，纤维表面有明显的纵向条纹。图3亚麻打成麻横截面结构（800倍）图4亚麻打成麻纵向形态（400倍）1.3大麻纤维的形态结构大麻纤维横截面结构如图5所示，大麻纤维的横截面呈现出不规则的椭圆形或多角形，角隅钝圆，有明显中腔，内腔呈线形或扁平形，胞壁较厚。大麻纤维纵向形态如图6所示，可以看出大麻纤维表面有明显的竖纹，无明显的转曲，纤维表面有龟裂条痕和纵纹。优异的毛细效应使大麻纤维的吸湿排汗性能格外突出[2]。图5大麻纤维横截面结构(800倍)图6大麻纤维纵向形态(800倍)1.4罗布麻纤维的形态结构6罗布麻纤维横截面结构如图7所示，纤维横截面呈不规则

4、的多边形或椭圆形，多为五边形或六边形，有明显中腔，但中腔空隙较小，内腔呈线形或扁平形，胞壁较厚，似由多层组织组成。罗布麻纤维纵向形态如图8所示，可以看出纤维表面比较光滑，无明显的扭曲，纤维表面有明显的棱边及明显的纵向条纹，纤维表面有横节，整根纤维呈现出竹节状。图7罗布麻纤维横截面结构(800倍)图8罗布麻纤维纵向形态(800倍)1.5荨麻纤维的形态结构荨麻纤维横截面结构如图9所示，荨麻纤维的横截面呈现出不规则的椭圆形或腰圆形，有些呈多边行，有明显的中腔，内腔呈椭圆形或扁平形，胞壁厚度均匀，带有辐射状条纹，有着明显的裂痕，类似苎麻。荨麻纤维纵向形态如图10

5、所示，可以看出纤维表面较为平滑，有横节和竖纹，和苎麻纤维性能接近。图9荨麻纤维横截面结构(800倍)图10荨麻纤维纵向形态(800倍)61.5剑麻纤维的形态结构剑麻纤维横截面结构如图11所示，剑麻纤维的横截面呈近似卵圆形﹑不规则的椭圆形或较圆的多边形，有明显的中腔，但大小各异，内腔空隙较大，胞壁厚度均匀，成熟的剑麻纤维束约含有数百个单纤维细胞，其排列紧密，中间有明显空腔，纤维从中向周围呈葵花状扩散。剑麻纤维纵向形态如图12所示，纤维比较平直，在纤维表面有明显的纵向条纹和一些细小的横向裂纹，可以看出纤维的中部是明显中空的，呈圆筒形。图11剑麻纤维横截面结构

6、(800倍)图12剑麻纤维纵向形态(400倍)关于麻类纤维的形态结构的描述见表1。表1麻类纤维的形态结构项目指标苎麻亚麻黄麻大麻罗布麻荨麻剑麻横截面形态腰圆形，有中腔，胞壁均匀，有裂缝五角形或多角形，有中腔，中腔较小多角形，有中腔，中腔为椭圆形椭圆形或多角形，有中腔，内腔呈线形多边形或椭圆形，有中腔，但中腔空隙较小椭圆形或腰圆形，有中腔，内腔呈椭圆形或扁平形近似卵圆形或多边形，有明显中腔，但大小各异单纤维长度/mm20～25010～261.5～515～2520～2510～501.5～4单纤维宽度/µm20～4512～1715～1815～3014～2315

7、～3020～302麻类纤维的主要化学组成成分63麻类纤维的物理机械性能麻类纤维的物理机械性能如表3所示，可以看出麻类纤维的机械拉伸强度普遍较高，尤以苎麻纤维和亚麻纤维强度较高，而断裂伸长率则普遍较小。初始模量普遍较高，说明麻类纤维硬挺，刚性大，柔软性差，纺纱难度较大。表3麻类纤维的机械物理性能纤维种类单纤维长度/mm单纤维或工艺纤维细度/tex断裂强度/cN﹒dtex-1伸长率(%)初始模量/cN﹒dtex-1比重/g﹒cm3苎麻60.30.45~0.916.723.76172.661.510亚麻10~261.25~2.55.50~7.902.5094.

8、991.500大麻15~253.334.342.39171.521.480黄麻1