毕业论文——青桐麻纤维脱胶工艺中单因子的确定

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1、本科毕业论文第15页共15页青桐麻纤维脱胶工艺中单因子的确定摘要:本实验主要对青桐麻纤维的二次碱煮脱胶工艺进行研究，探究脱胶过程中的四个影响因素：氢氧化钠浓度、煮练浴比、煮练温度、煮练时间，对纤维脱胶效果以及纤维力学性能的影响，为后期的正交实验奠定基础。实验结果表明：当氢氧化钠浓度为7.5g/L，煮练浴比为1:50，煮练时间为3.5h，煮练温度为100℃时，青桐麻纤维的脱胶效果最好，脱胶率为9.027%，纤维断裂比强度为3.90cN/dtex。关键词:青桐麻纤维；单因子；脱胶率；断裂比强度；工艺参数1引文1.1研究目的和意义随着纺织产业的不断发展，国内外纺织市

2、场对于纤维的需求量日益增长导致纺织原料出现匮乏。新材料、新产品的开发成为纺织企业的重中之重[1]，开发新材料有助于行业的技术提升，也符合当今的市场需求，同时还可以降低生产成本，提高经济效益。进入21世纪以来，资源与环境的问题引起了人们越来越多的关注，环保和返璞归真成为一种时尚追求，人们越来越趋向于喜欢由天然纤维制成的服饰。天然纤维是指在自然界存在和生长的、具有纺织价值的纤维，分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维三大类。其中植物纤维又称为纤维素纤维，包括麻纤维、棉纤维以及竹纤维，其产值占天然纤维的95%以上，成为天然纤维的主体[2]。植物纤维具有成本低，纺织产品比化

3、学纤维产品更柔软、耐久、透气、纯净等,而且柔软的、耐久的、可生物降解的植物纤维在非织造领域也享有很高的声誉[1]。此外，开发植物纤维能够更充分的利用自然资源，减少石油、化学品的使用，降低碳排放量，符合环境友好型的发展要求，也是对废弃物或是用处不大的资源开发利用，是变废为宝，节约资源[3]。目前，国内外都在不断地开发利用天然纤维，尤其是植物纤维。除了棉、亚麻、苎麻等一些已开发成熟的纤维外，据文献资料了解到，研究人员也在尝试开发新型的植物纤维[4]本科毕业论文第15页共15页，并将其应用到纺织行业中来。比如菠萝叶纤维、桑皮纤维、棉杆皮、龙须草[5]、棕叶纤维、杉木

4、纤维[6]等。本试实验研究的纤维，是由青桐树皮韧皮部（以下简称青桐麻纤维）经化学脱胶得到的。青桐树属梧桐科,梧桐属。树皮呈青绿色，平滑，多年生落叶乔木，两年长成，易于繁殖，适应性强，在皖南山区广泛种植，资源丰富。通过砍伐青桐枝干，机械剥皮，可获得青桐韧皮，砍伐枝干后，青桐植物可另发新枝，继续生长，一年后可再次砍伐。青桐枝干生长时间越长，其韧皮越厚，木质素含量提高，不易于韧皮纤维提取，收韧皮的最佳时间为每一年的5月到6月[7]。青桐韧皮主体成分是纤维素纤维，强力大，不易被腐蚀，长期以来被用作天然绳索捆绑物品。现阶段对青桐的韧皮部的纤维化利用鲜有报道，如果将青桐麻

5、纤维利用到纺织中来，可以缓解纺织原料匮乏的现象，有助于行业的技术提升，满足纺织企业与市场的共同需求，使国内的纺织技术水平得到提升。经初步鉴定，刮青后青桐皮中物质成分、含量与刮青后苎麻相同，且各物质含量为纤维素52.212%，木质素6.660%，半纤维素17.006%,果胶物质为6.394%、水溶物为4.161%；结构与大麻相似，单纤维较细且大部分纤维成束状分布；此外青桐皮中还含有较多易溶于水的胶质，且这些胶质经水浸泡后能够被去除，而青桐皮也分离成为多片白色纤维网。综上所述，青桐皮中的半纤维素、木质素和胶质含量较高，会对纤维的长度、细度、断裂强度、纺纱、织造等性

6、能造成严重影响，只有将这些非纤维素物质尽量脱除才能用于纺纱。现阶段国内外有多种麻纤维脱胶方法，包括化学脱胶，生物酶脱胶法、超声处理法[8]，闪爆处理法[9]及两种方法的联合脱胶技术等，将脱胶工艺不断优化，逐步向着高效率、低成本、环境友好型方向发展。生物酶脱胶法虽然快速高效，污染低，但是酶的活性低，其稳定性随着温度的升高而降低，温度一旦超过酶的活性范围，酶将会完全失去效果[10]；吴君南等的大麻纤维高温-闪爆联合法[11]脱胶效果明显，但对机器要求很高；化学脱胶方法因为其工艺参数可控，脱胶完全工业化，不受季节限制且脱胶质量良好，因此，采用化学脱胶。化学脱胶的机理

7、就是利用青桐韧皮部中的纤维素和胶杂质成分对无机酸、碱的稳定性的不同而去除胶质，在高温碱液煮练下，果胶和半纤维素等胶质较纤维素易被水解，经洗涤除去[11]。1.2研究内容本科毕业论文第15页共15页研究四个二次脱胶的单因子参数氢氧化钠浓度、煮练浴比，煮练浴比、煮练时间和煮练温度对脱胶效果的影响。研究上述四个单因子参数对青桐束纤维断裂比强度的影响。2实验材料、试剂与仪器2.1材料青桐树皮:取自安徽省旌德县华龙苎麻集团。2．2试剂、仪器表2-1实验试剂及仪器试剂规格级别生产厂家氢氧化钠分析纯国药集团化学试剂有限公司硫酸分析纯上海振企化学试剂有限公司真空电子天平SE6

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