菠萝叶纤维教学文案.ppt

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1、菠萝叶纤维菠萝叶纤维的结构特征菠萝叶纤维表面比较粗糙，纤维纵向有缝隙和孔洞，横向有枝节，无天然转曲。单纤维细胞呈圆筒形，两端尖，表面光滑，有中腔，呈线状。横截面呈卵圆形至多角形，每个纤维束由10～20根单纤维组成。单纤维细胞长约2～10mm，宽约1～26μm，长径比为450。纤维细胞壁的次生壁具有少许木质化的薄外层和厚内层，外层微纤维与纤维轴的交角为60°，内层为20°。在内层的表面还覆盖着一层很薄的无定形物质。胞腔较大，胞间层是高度木质化的。表1为菠萝叶纤维与亚麻、黄麻的结晶度、取向因子、双折射率。由表1可以看出，菠萝叶纤维的结晶度、取向因子均较亚麻、

2、黄麻纤维高，说明其纤维中无定形区较小，大分子排列整齐密实，这也是其密度比亚麻、黄麻高的原因之一，同时，较高的结晶度和取向度致使菠萝叶纤维的强度和刚度大而伸长小。菠萝叶纤维的主要性能1.化学性能表2为菠萝叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的成分对比情况。由表2可以看出，菠萝叶纤维的化学组成与其它麻类纤维相类似，含有较多的胶杂质，其中尤以木质素含量较高，远高于苎麻、亚麻，而略低于黄麻。这说明菠萝叶纤维的柔软度和可纺性优于黄麻而次于苎麻和亚麻。同时，为了改善纤维的可纺性，减少纤维中胶质的含量，提高成品纱品质，菠萝叶纤维在纺纱前应采取适当的脱胶处理。2.物理性能表3为菠萝

3、叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的物理性能对比情况。由表3可以看出，菠萝叶纤维的单纤维长度很短，不能直接用于纺纱，必须采用工艺纤维（束纤维），即在脱胶处理时采用半脱胶工艺，以保证有一定数量的残胶存在，将很短的单纤维粘连成满足纱线工艺要求的长纤维（工艺纤维）。同时，菠萝叶纤维的线密度介于亚麻和黄麻之间，且菠萝叶纤维的线密度特性与苎麻等其他麻类纤维相类似，即纤维越长，线密度越大；在同一麻束上，根部最大，稍部最小。因此，在纺纱时，若要降低纤维线密度，也可以采用切根的方法，以降低纤维的平均线密度，从而改善其可纺性和成纱质量。菠萝叶纤维的回潮率为11.45%。3.机械性能

4、表4为菠萝叶纤维与苎麻、亚麻、黄麻的机械性能对比情况。由表4可见，菠萝叶纤维的强度较高，伸长率较小，弹性模量较大，这与其化学成分和结构基本相吻合。菠萝叶纤维的伸长率介于苎麻和黄麻之间，一般而言，其纤维的可纺性及成纱质量也介于二者之间，即优于黄麻而次于苎麻和亚麻。菠萝叶纤维的初加工方法一.纤维提取二.化学脱胶三.生物脱胶一.纤维提取（1）水浸法。将菠萝叶片浸泡在30℃左右的流水或封闭式发酵池中，经7～10天，使其自然发酵，经人工刮取、清洗、干燥后，制得原纤维。（2）生物化学法。采用生物和化学溶液浸泡菠萝叶片，即将叶片浸入含有1%纤维酶或其他酶的溶液中，酶液

5、的pH值为4～6，在40℃下处理5h，破坏纤维周围组织，再经人工刮取、清洗、干燥后获取原纤维。（3）机械提取法。采用机械力破坏纤维周围组织，同时完成纤维和叶渣的分离，经清洗、干燥后获得原纤维。提取机械主要有大型连续刮麻机和手拉式刮麻机两种。大型连续刮麻机由五级排麻机、两级刮麻机、纤维洗涤机、纤维压水机和烘干机等组成，生产效率高，适合工厂化集中加工生产菠萝叶纤维；手拉式刮麻机纤维提取率大于92%，含杂率小于5%，适合于农村分散加工。机械提取纤维的工艺流程为：菠萝叶片（鲜叶片）→刮青→水洗→晒干→晾麻。二.化学脱胶由于菠萝叶纤维的单纤维长度很短，因此只能采用

6、半脱胶工艺，残胶可以将很短的单纤维粘连成长纤维，以满足纺织工艺的要求，其主要脱胶工艺流程为：浸酸→煮练→水洗→浸碱→酸洗→水洗→漂白→给油→脱水→烘干。我国菠萝叶纤维的脱胶借鉴了苎麻的脱胶工艺和设备，但在脱胶煮练中NaOH用量较低，时间也适当缩短。东华大学郁崇文等人将菠萝叶在室温下浸水（酸）96h，然后在45℃下浸碱（160g/L）45min，经过两道酸洗后在100℃下煮练（NaOH7%，Na2SO31.2%）1.5h，经过处理后，纤维细度、强力和柔软度等都能满足纺织工艺要求。三.生物脱胶生物脱胶的基本原理为：麻纤维在接种高效菌株后即在适宜的温度下进行“

7、胶养菌-菌产酶-酶脱胶”的生化反应，利用微生物酶催化、分解、降解原麻中的非纤维素物质，从而达到提取纯净麻纤维的目的，因此，菠萝麻生物脱胶技术能有效地消除环境污染。生物脱胶的主要工艺流程为：菌种制备→接种→生物脱胶→洗麻、机洗麻（或拷麻）→漂洗→脱水→抖麻→渍油→脱水→抖麻→烘干。菌种要求培养条件粗放，生养繁殖快，产果胶酶活性高，不产纤维素酶。菌脱胶时，浴比为1∶13～1∶15，发酵菌液中，水为1∶2，温度35～38℃，pH值7.0，时间5～6h，菌灭活时用升温或调节pH值的方式来处理。洗麻、拷麻要求重洗轻拷，每把4～6圈。因菠萝叶纤维半纤维素含量较高，拷

8、麻后需用专用半纤维素酶进行处理，用量1.5%（活性为5000IV/mL），pH值