汉麻杆芯黏胶纤维的制备及结构与性能研究

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1、摘要汉麻杆芯黏胶纤维的制备及结构与性能研究黏胶纤维是一种再生纤维素纤维，通常是以棉短绒和木材等不能直接用于纺织加工的天然纤维素纤维类物质为原料，经过高温蒸煮、漂白等工序制成浆粕，再经过浸渍、压榨、粉碎、老成等工序制成碱纤维素，碱纤维素与二硫化碳反应生成纤维素黄酸钠，纤维素黄酸钠溶于稀碱经过滤、脱泡、熟成后制成黏胶溶液，黏胶溶液经酸浴、牵伸浴后凝固、分解、重新析出纤维素纤维即为黏胶纤维。黏胶纤维又称“人造棉”。从服用性能上看更像棉纤维，具有柔软、吸湿透气、易于染色、不产生静电、穿着舒适等特点，一直是纺织品和卫生用品的重要原料，适宜制作舒适性纺织品。黏胶纤维能够自然降解。

2、随着人们收入的增加和生活水平的日益提高，人们对黏胶纤维的需求量不断增加，以砍伐有限的森林资源来满足黏胶纤维用原料已经造成较严重的社会和生态环境问题。因此，我国黏胶纤维用浆粕原料相当一部分只能依赖进口，需求与供应矛盾突出。加快我国黏胶纤维用浆粕原料的开发研究十分必要和紧迫。汉(大)麻是一种古老的经济作物，在我国有着悠久的种植历史，种植范围十分广泛，产量位居世界之首。汉(大)麻全杆由韧皮部、杆芯部、髓部三部分组成，韧皮部分约占20％,----30％，杆芯部约占70％'---80％。韧皮部的纤维素含量较高，可直接用于纺织；杆芯部的纤维素含量与针叶木、阔叶木接近，具有制备黏胶

3、纤维用浆粕原料要求的先决条件。然而一直以来通常都被当作废料处理或当成柴禾烧掉，其应用一直没有得到足够的重视。本文采用汉(大)麻杆芯作为原料，选用预水解硫酸盐法，通过蒸煮、打浆、漂白等常规工序制备黏胶纤维浆粕，探索最佳蒸煮条件，使汉(大)麻杆芯浆粕品质指标达到合格要求，同时汉(大)麻杆芯浆粕纤维素含量与浆粕得率达到最佳平衡，浆粕得率为30％。通过改变浸渍、黄化、纺丝等条件T确定汉(大)麻杆芯浆粕制备黏胶纤维的最佳工艺，制备合格的黏胶纤维。汉(大)麻杆芯黏胶纤维中除以纤维素主体(>92)外，含有1～2％的木质素，微量四氢大麻酚类物质，极微量金属元素等。这些物质的存在一定程

4、度赋予了汉(大)麻杆芯黏胶纤维特殊的结构和性能。通过采用红外光谱、扫描电镜、X射线等先进的测试方法，探讨汉(大)麻杆芯黏胶纤维的结构。测试结果表明：汉(大)麻杆芯黏胶纤维中纤维素、木质素与大麻酚类等物质分子相互结合，形成纤维素一木质素、纤维素一四氢大麻酚、木质素一四氢大麻酚、纤维素一木质素一四氢大麻酚碳水化合物复合体。这些种复合体以复杂的空间立体结构存在。汉麻杆芯黏胶纤维分子取向度稍低于普通黏胶纤维。结晶度高于普通黏胶纤维，属于纤维素II型，无定形区结构较松散，可及度较大。汉(大)麻杆芯黏胶纤维横截面为不规则的锯齿形，纵向为带有条纹的平直柱体。通过采用标准的测试方法测

5、试汉(大)麻杆芯黏胶纤维的力学、热学、吸湿、染色、抗菌、抗紫外线性能等。测试结果表明：汉(大)麻杆芯黏胶的单纤维一次拉伸性能稍优于普通黏胶纤维，其应力应变曲线属于低强高伸型，纤维断裂方式属于脆性断裂，但干、湿态初始模量较普通黏胶大，表明其刚度较大；汉(大)麻杆芯黏胶纤维的热分解起始温度为290～308℃之间，与普通黏胶纤维一样，较耐高温；汉(大)麻杆芯黏胶纤维的标准回潮率为13．0％，保水率约为96％；对活性染料的上染百分率及固色率均较高，染色性能优良；汉(大)麻杆芯黏胶纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等有较明显抑制和杀灭作用，具有优良的抗菌性；汉(大)麻杆芯黏胶纤维紫

6、外线透过率低，UPF值高，抗紫外线性能最好。关键词：汉(大)麻，汉(大)麻杆芯，浆粕，黏胶纤维，生产工艺，分子结构，结晶度，性能II摘要STUDYoNTHEEXPLoITANDSTRUCTUREANDPRoPERTIESoFCHINA。HEMPXYLoIDSTEMVISCoSEFIBERABSTRACTViScosefiberiSaregeneratedcellulosefiberwhichmadebycottonlintersorwoodsuchasnaturalcellulosematerialthatcannotbeusedintextile．Thesemate

7、rialsispreparedtotheviscosefiberbeforepassthroughsomeprocessessuchasboilinginhightemperature，bleaching，pulpdipping，expression，disperse，ageingtothealkali-cellulose，alkali—cellulosereactwithCS2generatingcellulosesulphonicacidesteranddissolvedinthealkalisolutions，filtration。deaera